新型開關芯片TOP224P在開關電源中的應用

　　交流電源電壓經(jīng)BR1整流和C1濾波后，產(chǎn)生高壓直流電壓加至變壓器T1和初級線圈一端，變壓器初級線圈另一端接TOP224P。用VR1和D1來箝位變壓器漏電感引腳的脈沖前沿尖峰。通過D3、C9、L3、C10整流濾波，再由7812穩(wěn)壓塊進行穩(wěn)壓后，直接得到+12V輸出電壓。變壓器次級線圈通過D2、C2、L1、C3整流濾波后，產(chǎn)生+5V直流輸出電壓。R2、VR2組成一穩(wěn)壓電路，提高負載調(diào)整能力。次級線圈T1-4兩端電壓經(jīng)D4、C4整流濾波，提供TOP224P所需的偏置電壓。L2、G、C8可以減弱由變壓器原端線圈和原端到副端等效容性阻抗產(chǎn)生的高壓開關波形引起的共模電流。L2、C6組成電磁干擾濾波器，減弱由變壓器原端梯形電流的基波和高次諧波干擾產(chǎn)生的差模電流。C5、R3與控制端阻抗ZC設置自啟動周期。
　　3.2　開關電源電路主要元件選擇

　　1)開關芯片的選擇

　　TOPSwitceh-Ⅱ系列芯片的選擇參考表，如表1所示。

根據(jù)輸出功率的要求應選擇TOP223P或TOP224P，現(xiàn)選擇TOP224P。

2)高壓變壓器的選擇

變壓器原端線圈T1-1電感量依照輸出功率選擇，20W輸出功率、50%占空比時，Lmax=630μH，

對于+5V輸出電壓的副線圈T1-3和原端線圈T1-1的匝數(shù)比：

　
其中Vmax=200V(VR1的穩(wěn)壓值的200V)，V0=+5V,Dmax=50%，故線圈匝數(shù)比為40。

副端線圈T1-4的匝數(shù)和線徑與副線圈T1-3一致。

對于+12V輸出電壓的副線圈T1-2，其線徑與T1-3一致，匝數(shù)和T1-1匝數(shù)比：

其中V0應比+12V至少大2V。

3)VR1的選擇

VR1要有足夠的功率，在大電流輸出的條件下，VR1的峰值電壓應比反向輸出電壓高30V-80V，這里選擇P6KE200，峰值電壓為287V。

4)其它重要元件的選擇

5)自啟動周期的選擇

自啟動周期的計算公式：

T=8×(2πRC)=16π(R3+Zc)C5，其中，典型值Zc=15，芯片控制振蕩頻率f=100KHz，故R3=6.2,C5=47μF。
　　4　開關電源輸出紋波的抑制

　　開關電源存在輸出紋波大，電磁干擾強等不足，嚴重影響了開關電源的廣泛應用。在圖2電路中，C9、L3，C10和C2、L1、C3分別用來抑制來自超高頻和高頻噪聲；U2，TOP224P組成有源低頻濾波器，用來抑制輸出交流噪聲；C7、C8組成共模干擾濾波器，用來抑制寄生參數(shù)的共模噪聲。在三種濾波器的共同作用下，使開關電源的輸出紋波由原來的340mV降為30mV，進一步擴大了開關電源的應用。

　　5　結束語

　　本文應用TOP224P設計了雙路輸出開關電源，該電源不僅具有效率高，輸出電壓紋波小，帶負載能力強、成本低、設計電路簡單等特點，而且還具有溫度補償、逐周限流、過熱保護、自動重新啟動等功能。該開關電源已在GDJ-100型稱重控制器中得到應用，電源工作穩(wěn)定，可靠性強，具有實用和推廣價值。