以反激電源為例說(shuō)明幾種反饋電路的設(shè)計(jì)
摘要:本文以TOPSwitch-GX反激電源的基本結(jié)構(gòu)為例,重點(diǎn)說(shuō)明幾種反饋電路的特點(diǎn),設(shè)計(jì)計(jì)算。分析比較了各自的特點(diǎn),以便于電源工程師在設(shè)計(jì)開關(guān)電源時(shí)根據(jù)不同的技術(shù)要求,用途及成本選取相應(yīng)的反饋形式。
關(guān)鍵詞:反激電源 反饋電路 電源調(diào)整率 TL431 光電耦合器
1.前言
反激式開關(guān)電源以其電路簡(jiǎn)單,成本低廉越來(lái)越受到人們的關(guān)注。本文對(duì)開關(guān)電源的幾種反饋電路進(jìn)行分析比較,目的是讓電源工程師對(duì)開關(guān)電源的設(shè)計(jì)方案有個(gè)了解和選擇。需要說(shuō)明的是開關(guān)電源的穩(wěn)定性,動(dòng)態(tài)響應(yīng),反饋環(huán)路形式的選擇,環(huán)路參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)一個(gè)開關(guān)電源的成功很重要。
2.下面分別介紹四種不同的反饋電路及其計(jì)算說(shuō)明
2.1 如圖1所示為初級(jí)基本反饋電路。圖中TOPSwitch-GX的控制端C其作用及特點(diǎn):它為誤差放大器及反饋電流的輸入腳,用于占空比控制。與內(nèi)部并聯(lián)調(diào)整期相連接,提供正常工作時(shí)的內(nèi)部偏置電流。也可用于電源旁路和自動(dòng)重啟動(dòng)及補(bǔ)償電容的連接點(diǎn)。它用一個(gè)非隔離的初級(jí)繞組作為反饋電壓,優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單,成本低,缺點(diǎn)是電源調(diào)整率低。
圖1 初級(jí)基本反饋電路
2.2 初級(jí)增強(qiáng)反饋電路 如圖2所示:特點(diǎn)是,在圖1的基礎(chǔ)上增加了兩個(gè)元件,一個(gè)是穩(wěn)二極管1N5251D,一個(gè)是100nF 50V的電容。這樣增加了反饋強(qiáng)度,提高了電源的調(diào)整率。
圖2 初級(jí)增強(qiáng)反饋電路
2.3 次級(jí)光耦穩(wěn)壓管反饋電路 如圖3 所示:在圖2的基礎(chǔ)上增加了光電耦合器,這樣初級(jí)和次級(jí)實(shí)現(xiàn)了隔離,并且電源調(diào)整率高。缺點(diǎn)是成本增加。
圖3 次級(jí)光耦穩(wěn)壓管反饋電路
2.4 次級(jí)光耦TL431反饋電路 如圖4 所示:在圖3的基礎(chǔ)上增加了精密穩(wěn)壓基準(zhǔn)源TL431,
圖4 次級(jí)光耦TL431反饋電路
增加了反饋網(wǎng)絡(luò),輸出電壓可調(diào)整,初級(jí)和次級(jí)隔離,且電源調(diào)整率極高。缺點(diǎn)是電路復(fù)雜,成本增加。在穩(wěn)壓精度要求高的場(chǎng)合,通常采用該方案。
3.表1 開關(guān)電源常用光耦及生產(chǎn)廠商
4.表2幾種反饋電路比較及根據(jù)輸出要求選取偏置電壓VB(以TOPSwitch-GX為例)
5.結(jié)論:
基于反激拓?fù)溟_關(guān)電源的應(yīng)用非常廣泛,并且電路簡(jiǎn)單,成本低廉,容易設(shè)計(jì)制造等特點(diǎn),這種電源作為一種典型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),越來(lái)越多的受到電源工程師的青睞。雖然該電源的輸出功率在100瓦左右,但是作為一般的輔助電源已經(jīng)足夠了。此處簡(jiǎn)單介紹反激電源的幾種反饋設(shè)計(jì)方案,目的是讓電源工程師在設(shè)計(jì)電源是根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)格及成本等條件,選取不同的方案,以便合理的設(shè)計(jì)出理想的開關(guān)電源。