使用TOP257EN的35 W LCD顯示器電源的電路設(shè)計(jì)

工作原理
圖1所示為利用TOPSwitch-HX TOP257EN (U1)設(shè)計(jì)的反激式LCD顯示器電源的電路圖。該電源可以在寬輸入范圍（90至264 VAC）內(nèi)工作，為負(fù)載提供13 V, 35 W的電源。Y電容C1、C2和C7與電感L1一起提供共模濾波。差模濾波由X電容C3和大容量電容C4來(lái)提供。經(jīng)濾波的交流電流入橋式整流電路。熱敏電阻RT1在交流上電時(shí)可以限制浪涌電流。
當(dāng)流入V引腳的電流超過(guò)25 μA時(shí)，IC U1導(dǎo)通。電阻R3將此輸入電壓閾值設(shè)定為100 V DC。
IC U1通過(guò)調(diào)節(jié)用于驅(qū)動(dòng)集成開(kāi)關(guān)MOSFET的PWM控制器的占空比來(lái)調(diào)整輸出。U1內(nèi)的控制器采用多模式控制電路，可以在不同的開(kāi)關(guān)模式下進(jìn)行平滑切換，因而在任何負(fù)載條件下均可達(dá)到最高效率。
D5、C6、R1和R2組成箝位電路，用于限制關(guān)斷時(shí)引起的U1漏極電壓。快速恢復(fù)二極管D5可以重新利用部分箝位能量；R1用于限制反向二極管電流和抑制高頻振蕩。

偏置繞組的輸出由D6進(jìn)行整流并由C10進(jìn)行濾波。齊納二極管VR2和電阻R5形成了鎖存輸出過(guò)壓保護(hù)(OVP)電路。輸出端電壓的增加會(huì)導(dǎo)致C10上的電壓增加。在過(guò)壓條件下，齊納二極管VR2擊穿，電流流入IC U1的V引腳，從而觸發(fā)鎖存關(guān)斷。關(guān)斷可以是鎖存，也可以是自動(dòng)恢復(fù)，具體取決于R5的值。二極管D7和D8對(duì)次級(jí)側(cè)輸出進(jìn)行整流。低ESR電容(C13, C14)對(duì)來(lái)自D7和D8的輸出進(jìn)行濾波。由L3和C15構(gòu)成的二階濾波器，可以對(duì)C13和C14之間存在開(kāi)關(guān)噪聲的輸出進(jìn)行額外濾波。
電阻R13和R14充當(dāng)電位分壓器，用于檢測(cè)輸出電壓。U3通過(guò)電阻R11來(lái)驅(qū)動(dòng)光耦器U2，并向U1的C引腳提供反饋信息。

設(shè)計(jì)要點(diǎn)
快速恢復(fù)二極管D1和D3可以降低輻射EMI（通過(guò)消除常規(guī)二極管高頻關(guān)斷急變固有的電壓尖峰和不傳導(dǎo)AC輸入電壓引起的噪聲來(lái)實(shí)現(xiàn)的）。這兩個(gè)快速恢復(fù)二極管的放置方式，可以確保其中一個(gè)會(huì)在每半個(gè)周期導(dǎo)通。
放置在變壓器(T1)絕緣帶上的Y電容C7可以降低傳導(dǎo)EMI。對(duì)開(kāi)關(guān)頻率進(jìn)行調(diào)制（抖動(dòng)）可以降低EMI。

圖 2. 空載輸入功率隨輸入電壓的變化

可以將OVP配置為鎖存（如本設(shè)計(jì)）或自動(dòng)恢復(fù)（非鎖存）。如果采用非鎖存恢復(fù)，需要將R5的值提高到5.1 kΩ。
電阻R4和C5形成了一個(gè)跨二極管D6的緩沖電路。它們與磁珠L(zhǎng)2配合工作，可降低高頻傳導(dǎo)及輻射EMI。[!--empirenews.page--]

圖 3. EN55022 B標(biāo)準(zhǔn)的傳導(dǎo)EMI結(jié)果。輸入：230 VAC，最大穩(wěn)態(tài)負(fù)載