利用VIPer53封裝上系統實(shí)現經(jīng)濟型機頂盒供電

　　這里介紹一個(gè)用于新的機頂盒的經(jīng)濟型電源的設計。這個(gè)變換器采用二次隔離輸出調節的逆向配置，使用一個(gè)DIP-8封裝的VIPower VIPer53，提供4個(gè)隔離輸出。這個(gè)電源適用于這種消費應用要求的通用輸入范圍。這個(gè)電源的設計適用于寬范圍輸入電壓：85～265Vac； 27W 輸出功率，4個(gè)輸出。

　　這個(gè)電源解決方案是按照表1所列的規格設計的，開(kāi)關(guān)頻率的選擇考 慮到了變壓器尺寸和電磁干擾特性需要滿(mǎn)足EN55022 標準。在斷續導通模式下，當輸入電壓最小時(shí)，目標效率高于70%，最大負載系數達到47% 。
　　在最低電壓即3.3V時(shí)進(jìn)行調節操作，交叉調節是通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的電路和優(yōu)化的變壓耦合來(lái)實(shí)現的。除使用一個(gè)電壓調節器提供5V電壓的7V輸出外，所有輸出都直接連接負載。
　　輸入電磁干擾（EMI）濾波器由一個(gè)同時(shí)用于差分模和共模輻射的π形濾波器組成。為了降低待機功耗，我們使用一個(gè)Transil箝位取代了功耗較高的標準電阻-電容-二極管（RCD）箝位電路。
　　在啟動(dòng)、檢測和無(wú)負載方面，VIPer53DIP 進(jìn)一步簡(jiǎn)化了電源設計，并提高了電源的整體效率，簡(jiǎn)化了電路。除需要一個(gè)簡(jiǎn)單的輔助電路的3.3V和7V輸出外，對于每個(gè)輸出，短路保護都具有打嗝模式，此外，為提高短路特性，還使用一個(gè)先進(jìn)的關(guān)斷時(shí)可以屏蔽峰值電壓的消隱電路(圖3中的Q1, C9, R5)。輸入部分還配備了一個(gè)NTC（負溫度系數）電阻器，以限制在電源啟動(dòng)時(shí)體電容內的涌流。
　　根據數據表所給的電路圖，開(kāi)關(guān)頻率由 R2和C4設定，C5是連接VDD 引腳的VIPer電源的電容。
　　內置突發(fā)模式電路支持周期跳躍，從而降低了等效開(kāi)關(guān)頻率，改進(jìn)了待機和小負載條件。這個(gè)功能在最新一代VIPer53 上得到了進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，根據COMP 引腳電壓，器件可以提供一個(gè)雙值消隱時(shí)間，即電壓是0.5V或 1V，消隱時(shí)間為150ns 或400ns，并具有防振蕩的滯后功能。
　　通過(guò)2.5V 輸出上的一個(gè)TL431 和一個(gè)光耦合器提供電壓反饋，光耦合器集電極上的電壓可以確定VIPer 器件的峰值漏極電流。反饋比較電路跨接在TL431陰極和參考引腳上。為提高5V輸出的調節功能，輸出電壓檢測功能被兩個(gè)電阻器拆分，如圖3所示。事實(shí)上，這個(gè)輸出通常連接電壓敏感電路如微處理器和其它低壓邏輯器件。
　　性能測試結果
　　本節介紹了電源在電壓調節、功耗和波形方面的性能。
　　隨著(zhù)輸入電壓的變化，變換器的電壓調節性能十分優(yōu)異，無(wú)負載時(shí)功耗很低，滿(mǎn)負載時(shí)效率高于70% 。圖4和圖5分別給出了在無(wú)負載和滿(mǎn)負載條件下110Vac 和 220Vac 時(shí)漏極電壓VDS。圖6給出了分別在110Vac 和 220Vac 時(shí)的啟動(dòng)瞬間電壓。因為內部電流發(fā)生器供給2mA的恒流，所以啟動(dòng)時(shí)間與輸入電壓無(wú)關(guān)，只與VDD 電容器有關(guān)。
　　通過(guò)在高壓輸出使用繞組耦合，在2.5V和5V 輸出使用使用一個(gè)輔助電路（圖3中的Q1和Q3），可以為任何輸出提供短路保護。
　　在第一種情況中，電源以打嗝模式工作；在第二種情況中，通過(guò)光耦合器驅動(dòng)COMP引腳來(lái)限制輸出功率。
　　圖7描述了22V輸出在 Vin=110Vac 和Vin=220Vac短路時(shí)的漏極和VDD 電壓。在這兩種情況中，因為電源只工作幾毫秒，所以功耗很有限。

　　電磁干擾（EMI）測量是按照EN55022 B 類(lèi)標準進(jìn)行的，測量使用了一個(gè)50W 的LISN 和一個(gè)頻譜分析儀。圖8和圖9分別描述了在全負載條件下115Vac 和 230Vac 標稱(chēng)輸入電壓時(shí)的測量結果。盡管使用了峰值檢波器，但是輻射級的測量結果卻低于平均極限，順利通過(guò)了預合格測試。