TOP243制作的3V/4A高效率開(kāi)關(guān)穩壓電源

這個(gè)低壓大電流寬輸入電壓開(kāi)關(guān)電源傳為智能快速電池充電機而配套，它可為四節AA電池每節提供1A的最大充電電流。該電源采用了工作穩定可靠，外圍元件極少，基本無(wú)須調試的TOP系列專(zhuān)用開(kāi)關(guān)電源電路TOP243Y。

圖1是TOP243Y的基本應用電路，TOP243Y在密封的的環(huán)境中使用，在85—265V的交流電壓下，可輸出15W左右的最大功率，而在開(kāi)放的條件使用輸出功率可達30W，我們這里使用的超小型的電源適配器，工作環(huán)境是完全密封的，所以選用TOP243是合適的，但在塑殼內也必須給TOP243加上足夠大面積的鋁質(zhì)散熱器。

圖2是TOP243Y的內部電路框圖。下面我們對這個(gè)電源的工作原理簡(jiǎn)述如下。

交流電AC（范圍為120V—265V）由兩個(gè)AC接點(diǎn)輸入，經(jīng)C1和L1組成的EMI濾波器抑制電磁噪聲，進(jìn)入整流電路。由于TOP243Y具有頻率抖動(dòng)特性，可有效抑制噪聲干擾，因而在小功率開(kāi)關(guān)電源中，只需簡(jiǎn)單的EMI濾波器，并采用合理的接地技術(shù)，即可符合有關(guān)電磁兼容性要求。BR1為整流電路，這里選用快恢復特性的整流橋2KBP06M，整流后的脈動(dòng)直流電經(jīng)C1濾波，提供給TOP243開(kāi)關(guān)調制電路。

TOP243及外圍元件組成脈寬調制電路，R2為欠壓或過(guò)壓檢測電阻，并為線(xiàn)路提供電壓前饋，以減少開(kāi)關(guān)頻率的波動(dòng)。這里取2=1.8MΩ。D1,D2構成漏極鉗位電路，以吸收在MOSFET關(guān)斷時(shí)由高頻器初級漏感產(chǎn)生的尖峰電壓，保護MOSFET不受損壞。

高頻變壓器的次極繞組有兩個(gè)，一個(gè)是主繞組，它提供電源的主能量，高頻電壓經(jīng)快速二極管SB540整流后由濾波電容C4,C5濾波，再經(jīng)L2組成低通濾波器向負載輸出。L2主要是抑制高頻噪聲向負載輸出，以防止負載受其干擾。輸出端的電解電容C6是為了降低輸出的交流紋波系數而加的，它主要是降低輸出直流電壓的交流紋波。
另一個(gè)次級繞組組成反饋電壓繞組，由二極管整流后加在光敏管兩端，輸出的反饋電壓加在光耦的二極管正極上，電阻R5和穩壓管D5組成基準電壓源，為光耦提供基準電壓，這樣光耦中的二極管的發(fā)光強度是由輸出電壓控制的，經(jīng)光耦耦合到TOP243的控制端，從而實(shí)現脈寬的可控，達到穩壓目的。電阻R6和C2是控制環(huán)路的補償元件。

該電源的輸入電壓范圍可達120—265VAC，輸出電壓為3V，可提供4A的電流輸出。負載調整率為±4%，電源效率約為84%，輸出紋波電壓小于120mV。電路使用了最簡(jiǎn)的設計，作為充電機的適配電源，完全可以滿(mǎn)足要求。