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TOPSwitch系列單片開關(guān)電源的典型應(yīng)用電路如圖所示。高頻變壓器在電路中具備能量存儲、隔離輸出和電壓變換這三大功能。由圖可見,高頻變壓器初級繞組Np的極性(同名端用圓點表示),恰好與次級繞組Ns、反饋繞組NF的極性相反。這表明在TOPSwitch導(dǎo)通時,電能就以磁場能量形式儲存在初級繞組中,此時VD2截止。當(dāng)TOPSwitch截止時,VD2導(dǎo)通,能量傳輸給次級,此即反激式開關(guān)電源的特點。圖中,BR為整流橋,Cin為輸入端濾波電容。交流電壓u經(jīng)過整流濾波后得到直流高壓V1,經(jīng)初級繞組加至TOPSwitch的漏極上。鑒于在TOPSwitch關(guān)斷時刻,由高頻變壓器漏感產(chǎn)生的尖峰電壓,會疊加在直流高壓V1和感應(yīng)電壓Vor上,可使功率開關(guān)管的漏極電壓超過700V而損壞芯片;為此在初級繞組兩端必須增加漏極鉗位保護電路。鉗位電路由瞬態(tài)電壓抑制器或穩(wěn)壓管(VDz1)、阻塞二極管(VD1)組成,VD1宜采用超快恢復(fù)二極管(SRD)。VD2為次級整流管,Cout是輸出端濾波電容。
該電源采用配穩(wěn)壓管的光耦反饋電路。反饋繞組電壓經(jīng)過VD3、Cf整流濾波后獲得反饋電壓Vfb,經(jīng)光耦合器中的光敏三極管給TOPSwitch的控制端提供偏壓。CT是控制端C的旁路電容。設(shè)穩(wěn)壓管VDz2的穩(wěn)定電壓為Vz2,限流電阻R1兩端電阻的壓降為Vr,光耦合器中LED發(fā)光二極管的正向壓降為VF,輸出電壓VO由下式設(shè)定: VO=Vz2+VF+Vr
該電源的穩(wěn)壓原理簡述如下:當(dāng)由于某種原因(如交流電壓升高或負(fù)載變輕)致使VO升高時,因VZ2不變,故VF就隨之升高,使LED的工作電流IF增大,再通過光耦合器使TOP-Switch的控制端電流IC增大。但因TOPSwitch的輸出占空比D與IC成反比,故D減小,這就迫使VO降低,達到穩(wěn)壓目的。反之,VO↓→VF↓→IF↓→IC↓→D↑→VO↑,同樣起到穩(wěn)壓作用。由此可見,反饋電路正是通過調(diào)節(jié)TOPSwitch的占空比,使輸出電壓趨于穩(wěn)定的。