
TOPSwitch-Ⅱ的应用 依据TOPSwitch电路的特性,本文实现了一路高压与一路低压的双路输出电源。对于高压输出,采用了二次升压和6倍压整流的方法来获得其中的一路直流高压输出:2500V/40mA,由于本文只对TOPSwitch的高压应用进行探讨,该路输出电压精度不作要求;另外一路低压输出为6V/1A,精度优于1%,由于高压部分精度要求不高,因此,可以直接输出,但是低压部分精度要求较高,因此,在该路电压输出端,通过取样电阻对输出电压进行采样,输入采用TL431。TL432是一个有良好热稳定性的三端可调分流基准源,它的输出电压用两个电阻就可以任意设置从Vref(2.5V)到36V范围内的任何值。取样电压通过光耦隔离后送入TOPSwitch的控制端。光耦供电电压可以利用变压器次级输出电压供电。 本方案采用基于TOPSwitch-Ⅱ的反激变压器来实现。通过一个变压器的多副边绕组得到所需要的双路输出电压,另外,两路输出电压处在不同电位上,他们之间的电压差很大,因此,变压器的隔离度要求很高,这也是该电源的一个实现难点。 TOPSwitch芯片的选择 本电源的输入电压为270VDC,在该系列所要求的电压范围内。对芯片的选择主要是考虑功率的需要,输出功率PO约为110W,考虑一定的裕度,本方案选择TOP226Y芯片,具体实现电路如图2所示。 反馈电路设计 反馈电路的形式由输出电压精度决定,本方案中的“光耦+TL431”可以把输出电压精度控制在±1%。电压反馈信号经分压网络引入TL431的Ref端,转化为电流反馈信号,经过光耦隔离后输入TOPSwitch的控制端。 光耦工作在线性状态,起隔离作用,如果所选的光耦的电流放大率上限超过200%,容易造成TOPSwitch过压保护。相反,若其下限小于40%,占空比D将不能随反馈电流的增加而减小,从而导致过流。因此,应选择电流放大率范围接近100%的光耦。 TOPSwitch使用注意事项 应用中,TOP开关的源脚引线尽可能短,旁路电容要尽可能靠近源脚和控制脚,源脚应单点接地。 开关关断时,为了减小漏极峰值电压和漏极冲击激励振荡电压,漏感较大的高频变压器初级必须加入阻尼电阻。 测试时,TOP开关器件不能直接插入加有高电压的插座内。在印刷电路板上,控制脚外接电容器能够把较大的浪涌电流传输到触发器和关断锁存器。从而关断TOP开关。 开关电源轻载或空载时,输出MOSFET导通时间很短,为了使输出电压保持在设计范围内,该开关电源必须外加一个很小的负载。 结语 TOPSwitch-Ⅱ作为一种集成芯片,大大简化了开关电源的设计流程,不仅能用于低压电源,也可以用于高压电源。 |