以反激電源為例說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。