新型高功率單片開(kāi)關(guān)模塊電源的設計

VRLCmax?（5）n=×Dmin（6）

式中：VO為輸出電壓；

IO為輸出電流；

Vinmax為最大輸入直流電壓；

Dmin為開(kāi)關(guān)的最小占空比；

n為脈沖變壓器的變比。

將Vinmax=375V；VO=24V；Dmin=0.18代入式(6)得到脈沖變壓器的變比為:n≈4

此時(shí)脈沖變壓器的初級勵磁電流為:Im==1.25A(7)

此值遠小于TOP248Y的漏極電流（7.2A）。

電源次級整流管在低輸出電壓的情況下，一般采用肖特基二極管，用來(lái)減小二極管的損耗。當輸出電壓較高時(shí)，則需要采用快恢復二極管（如圖4中D2）；當開(kāi)關(guān)頻率較高時(shí)，應采用超快恢復二極管作整流管，以減小其反向電流對初級的影響。

濾波電容C7的容量應滿(mǎn)足輸出電壓紋波的要求，L1及C8應能有效地濾除開(kāi)關(guān)所產(chǎn)生的噪聲影響。

（4）反饋調整電路的設計

反饋調整電路采用光耦和可調三端穩壓器TL431組成的調整電路，如圖4電路中的VR2、R5、R7、R10、R11和R6組成的輸出電壓調整電路。R5作為光耦的限流電阻，并不能影響電路的檢測環(huán)路的增益。在起動(dòng)瞬間，檢測光耦輸出電流，從而改變控制端C的電流，實(shí)現預調整，以確保電源在低電網(wǎng)電壓和滿(mǎn)載啟動(dòng)時(shí)達到規定的調整值。R9、C10、C11和R4、C4組成環(huán)路補償電路。

4設計中應注意的問(wèn)題

TOPSwitch?GX系列開(kāi)關(guān)電源若設計得當，則較容易滿(mǎn)足設計要求；若設計不當，則會(huì )出現一些不正?，F象。在設計電源時(shí)應注意以下幾個(gè)問(wèn)題：

（1）因為電源的輸出功率較大，故要求脈沖變壓器的漏感應盡可能小，特別是低壓大電流的情況下更應如此。脈沖變壓器的初、次級繞組應相間繞制。即使這樣，脈沖變壓器漏感中儲存的能量仍有可能超過(guò)瞬態(tài)抑制二極管VR1的功率容量，因而用R2、R3和C2與VR1并聯(lián)，將漏感中的能量部分地損耗在R2、R3上，以保證VR1的工作可靠性；同時(shí)又將電壓鉗位在200VDC，使TOPSwitch?GX在電源啟動(dòng)與過(guò)載條件下，確保器件內部MOSFET的漏極電壓低于700VDC。

（2）輸出濾波電容的等效串聯(lián)電阻應盡可能的

小，特別是在低壓大電流的情況下更應如此，否則由于電容損耗增大而大大降低電源的可靠性。

（3）光耦的出端應靠近控制端C，控制端C的濾

波電容應靠近源極；另外多功能端L、X、F或M與源極連接線(xiàn)也應盡可能短，同時(shí)要遠離漏極，以減小電源噪聲。

5結語(yǔ)

第三代TOPSwitch?GX系列比第二代TOPSwitch系列增加了許多功能，同時(shí)輸出功率也有較大提高。實(shí)踐證明，用第三代TOPSwitch?GX系列設計單片開(kāi)關(guān)模塊電源，其電路結構簡(jiǎn)單，抗干擾性能好，可靠性高，性?xún)r(jià)比高，故在中、低功率電子設備中有著(zhù)廣泛的應用前景。