特種集成開(kāi)關(guān)電源的電路設計

摘要：詳細闡述了四種新型特種集成開(kāi)關(guān)電源的性能特點(diǎn)、電路設計方案及其應用領(lǐng)域。
關(guān)鍵詞：特種集成開(kāi)關(guān)電源復合型恒壓／恒流型截流型恒功率型TheCircuitDesignofIntegrated

1引言

特種集成開(kāi)關(guān)電源與傳統的開(kāi)關(guān)電源相比，具有電路新穎、功能奇特、性能先進(jìn)、應用領(lǐng)域較為廣泛等特點(diǎn)。特種集成開(kāi)關(guān)電源主要包括以下四種類(lèi)型：復合型開(kāi)關(guān)電源、恒壓／恒流型開(kāi)關(guān)電源、截流輸出型開(kāi)關(guān)電源恒功率輸出型開(kāi)關(guān)電源。它們均采用TOPSwitch或TOPSwitch－Ⅱ系列單片開(kāi)關(guān)電源集成電路，再配上相應的外圍電路（含控制環(huán)路）設計而成，具有不同的輸出特性和應用領(lǐng)域，能滿(mǎn)足不同用戶(hù)的需要。

2復合型開(kāi)關(guān)電源的電路設計

2.1復合型開(kāi)關(guān)電源的設計方案

眾所周知，線(xiàn)性集成穩壓器的輸出穩定度很高，紋波電壓很小，但電源效率低，需使用笨重的工頻變壓器。而單片開(kāi)關(guān)電源的效率很高，并且能省去工頻變壓器，但電壓穩定度較低，紋波電壓較高。若將二者巧妙地結合起來(lái)，把單片開(kāi)關(guān)電源當作前級穩壓器，再由線(xiàn)性集成穩壓器進(jìn)行二次穩壓，即可揚長(cháng)避短，實(shí)現優(yōu)勢互補，構成理想的高效、精密穩壓電源。所配線(xiàn)性集成穩壓器有以下三種方案：

（1）配7805系列三端固定式集成穩壓器，其電路簡(jiǎn)單，成本低廉；

（2）配LM317型三端可調式集成穩壓器，使輸出

電壓連續可調，并能進(jìn)一步提高穩壓性能；

（3）配LM2937（固定輸出）、LM2991（可調輸出）等型號的低壓差穩壓器，可使復合型開(kāi)關(guān)電源的效率得到進(jìn)一步提高。

采用兩級穩壓的復合型開(kāi)關(guān)電源，其電壓調整率和負載調整率均可達到±0.1％。

根據需要，還可為復合型開(kāi)關(guān)電源增加欠壓保護、過(guò)壓保護、交流掉電保護、軟起動(dòng)等自動(dòng)保護功能。

2.2復合型開(kāi)關(guān)電源的設計示例

具有掉電保護功能的復合型開(kāi)關(guān)電源的電路如圖1所示。該電路利用一片TOP209型單片開(kāi)關(guān)電源作前級穩壓，再用LM2937型三端低壓差穩壓器作后級穩壓。LM2937在額定負載下的輸入－輸出壓差（UI－UO）≤0.6V，僅為L(cháng)M7805的1/6～1/3，能顯著(zhù)降低穩壓器的功耗，提高電源效率。LM2937的輸出電壓為5V，最大輸出電流是0.5A。交流掉電保護電路由VT1、VT2、C7、R4～R6組成。其中，R5、R6和VT2用來(lái)檢測交流電壓，所設定的閾值電壓須低于85V，現取70V。一旦UI70V，VT2立即截止，直流電壓就通過(guò)R4給C7充電。當C7兩端電壓高于達林頓管VT1的發(fā)射結總壓降時(shí)，VT1就導通，使TOP209的控制端電壓變成低電平。與此同時(shí)C5放電，將電源關(guān)斷。正常情況下，UI>70V，因VT2導通，C7兩端電壓始終為0V，故該電路不起作用。不難看出，掉電后的供電時(shí)間與時(shí)間常數τ=R4·C7成正比。改變τ值即可設定供電時(shí)間。

圖1一種具有掉電保護功能的復合型開(kāi)關(guān)電源

圖215V、2A精密恒壓/恒流型開(kāi)關(guān)電源的電路

這種開(kāi)關(guān)電源適合作為節能型計算機（亦稱(chēng)“綠

色”PC機）的輔助電源。當交流掉電后，由輔助電源繼續供電一段時(shí)間，使微機能將數據存儲下來(lái)；當掉電時(shí)間超過(guò)設定時(shí)間時(shí)，就自動(dòng)切斷輔助電源。

3精密恒壓／恒流型開(kāi)關(guān)電源的電路設計