空調控制器開(kāi)關(guān)電源方案設計

圖2：常見(jiàn)的反激式拓撲電路結構

電路設計要點(diǎn)

以圖2為例，介紹用NCP1014設計空調控制器開(kāi)關(guān)電源電路的基本要點(diǎn)。

● 高頻功率開(kāi)關(guān)變壓器T1
高頻開(kāi)關(guān)變壓器是開(kāi)關(guān)電源核心器件之一，其參數的設計直接影響到開(kāi)關(guān)電源的許多性能。設計時(shí)須全面綜合考慮開(kāi)關(guān)電源各個(gè)方面因素。采用不連續模式時(shí)，開(kāi)關(guān)變壓器的電感量應選擇少一些，反之，采用連續模式時(shí)，變壓器電感量應選擇大一些。變壓器匝比的選擇應結合需要的最大占空比、功率開(kāi)關(guān)管和次級整流二極管的反向耐壓值來(lái)考慮。一般來(lái)講，功率小的開(kāi)關(guān)電源采用不連續的工作模式。

● 初級輸入濾波電容C1和C2
C1和C2可選用普通的電解電容，主要作用是對輸入電壓平滑濾波，濾除100赫茲紋波電壓，為開(kāi)關(guān)電源提供相對穩定的直流電壓。寬電壓輸入范圍時(shí)，C1和C2至少要保證開(kāi)關(guān)電源每瓦有2微法以上的電容量。

● 差模抑制電感L1
L1與輸入電容C1和C2一起構成Л型濾波電路，起到抑制開(kāi)關(guān)電源EMI的作用。推薦L1采用帶鐵氧體磁芯的電感，L1的電感量應大于或等于設計值，所能承受的有效值電流也要留出一定余量。

● 初級RCD吸收電路R1、C3和D5
其主要作用是用來(lái)吸收功率開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)產(chǎn)生的上升沿尖峰電壓能量，減少尖峰電壓幅值，防止功率開(kāi)關(guān)管過(guò)電壓擊穿。R1要求采用1W以上的功率電阻，阻值在68千歐左右。C3要求用低等效串聯(lián)電阻的陶瓷電容，容量在1000皮法左右，耐壓值在400伏以上。D5則要求選用超快恢復二極管，反向耐壓值在600伏以上。

● 輔助電源電路R2、C4和D6
C4選用22微法普通的電解電容。D6要求用有足夠高反向耐壓的開(kāi)關(guān)二極管。由于NCP1014的過(guò)載、過(guò)壓和過(guò)流等保護功能是通過(guò)檢測輔助電源的電壓幅值來(lái)實(shí)現的，R2阻值調整要特別注意，阻值過(guò)大，IC容易欠壓保護，反之，又可能過(guò)壓保護。

● 次級輸出濾波電容C6
C6的主要作用是平滑濾波。鑒于C6的等效串聯(lián)電阻（ESR）和容量直接決定了輸出電壓的紋波電壓大小，因此，要盡量選擇低ESR值和容量大的電解電容。

● 反饋取樣電路U2、R3和ZD1
U2選用普通隔離光耦，如PC817。穩壓管ZD1提供12伏輸出電壓的參考電壓，R3是穩壓管ZD1的限流電阻，將穩壓管的工作電流限制在5～10mA。也可通過(guò)調整R3阻值微調12伏的電壓值。

● 次級整流二極管D7
D7應選用具有足夠高反向耐壓的超快恢復二極管。為減少正向導通損耗，也可選用有足夠高反向耐壓的肖特基二極管。不連續模式時(shí)，D7的反向恢復時(shí)間應小于75ns，采用連續模式時(shí)，要求D7的反向恢復時(shí)間小于35ns。MUR220屬于這類(lèi)超快恢復二極管。不要使用普通的快恢復二極管，因為，這種管子的反向恢復時(shí)間有幾百ns。

● 二次5伏線(xiàn)性穩壓電路U3和C7
U3選用價(jià)格低廉TO220封裝的7805穩壓IC，由于5伏電源電流較少，U3輸入端可直接連至12伏電源。C7選用47微法普通的電解電容就能滿(mǎn)足要求。

結束語(yǔ)

家用空調控制器電源采用開(kāi)關(guān)電源方案是空調產(chǎn)品發(fā)展的最終趨勢。NCP1014單片開(kāi)關(guān)電源方案具有性能穩定可靠、使用靈活、電路簡(jiǎn)單、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，在家用空調控制電源中具有相當大的應用市場(chǎng)。如有需要，利用NCP1014也可設計多路輸出式開(kāi)關(guān)電源，其要點(diǎn)是電源總的輸出功率等于各路輸出功率之和。