單片開關電源的快速設計法

　　（2）當Uimin′>Uimin時K>1，即PO′>PO，這表明原來選中的芯片此時已具有更大的可用功率，必要時可選輸出功率略低的芯片。當Uimin′（3）設初級電壓為UOR，其典型值為135V。但在Uimin′85V時 ， 受 TOPSwitch－ II調 節 占 空 比 能 力 的 限 制 ， UOR會 按 線 性 規 律 降 低 UOR′ 。 此 時 折 算 系 數 K=UOR′ /UOR1。 圖 5和 圖 6中 的 虛 線 表 示 UOR′ /UOR與 Uimin′ 的 特 性 曲 線 ， 利 用 它 可 以 修 正 初 級 感 應 電 壓 值 。

　　現將對輸出功率進行修正的工作程序歸納如下：

　　（1）首先從圖5、圖6中選擇適用的特性曲線，然后根據已知的Uimin′值查出折算系數K。

　　（2）將PO′折算成Uimin為規定值時的等效功率PO，有公式

　　PO=PO′/K（2）

　　（3）最后從圖1～圖4中選取適用的關系曲線，并根據PO值查出合適的芯片型號以及η、PD參數值。

　　下面通過一個典型的實例來說明修正方法。

　　例4：設計12V，35W的通用開關電源

　　已知Uimin=85V，假定Uimin′=90％×115V=103.5V。從圖5中查出K=1.15。將PO′=35W、K=1.15一并代入式（2）中，計算出PO=30.4W。再根據PO值，從圖2上查出最佳選擇應是TOP224型芯片，此時η=81.6％，PD=2W。

　　若選TOP223，則η降至73.5％,PD增加到5W，顯然不合適。倘若選TOP225型，就會造成資源浪費，因為它比TOP224的價格要高一些，且適合輸出40W～60W的更大功率。

　　3．2相關參數的修正及選擇

　　（1）修正初級電感量

　　在使用TOPSwitch－II系列設計開關電源時，高頻變壓器以及相關元件參數的典型情況見表1，這些數值可做為初選值。當Uimin′LP′=KLP（3）

　　查表1可知，使用TOP224時，LP=1475μH。當K=1.15時，LP′=1.15×1475=1696μH。

　　表2光耦合器參數隨Uimin′的變化

　　最低交流輸入電壓Uimin(V) 85 195

　　LED的工作電流IF（mA） 3.5 5.0

　　光敏三極管的發射極電流IE（mA） 3.5 5.0

　　（2）對其他參數的影響

　　當Uimin的規定值發生變化時，TOPSwitch－II的占空比亦隨之改變，進而影響光耦合器中的LED工作電流IF、光敏三極管發射極電流IE也產生變化。此時應
根據表2對IF、IE進行重新調整。

　　TOPSwitch－II獨立于Ui、PO的電源參數值，見表3。這些參數一般不受Uimin變化的影響。

　　表3獨立于Ui、PO的電源參數值

　　獨立參數 典型值

　　開關頻率f(kHz) 100

　　輸入保護電路的箝位電壓UB(V) 200

　　輸出級肖特基整流二極管的正向壓降UF(V) 0.4

　　初始偏置電壓UFB(V) 16

　　（3）輸入濾波電容的選擇

　　參數 TOP221 TOP222 TOP223 TOP224 TOP225 TOP226 TOP227

　　高頻變壓器初級電感LP(μH) 8650 4400 2200 1475 1100 880 740

　　高頻變壓器初級泄漏電感LPO(μH) 175 90 45 30 22 18 15

　　次級開路時高頻變壓器的諧振頻率fO(kHz) 400 450 500 550 600 650 700

　　初級線圈電阻RP（mΩ） 5000 1800 650 350 250 175 140

　　次級線圈電阻RS（mΩ） 20 12 7 5 4 3.5 3

　　輸出濾波電感的直流電阻RL1（mΩ） 40 32 25 20 16 13 10

　　共模扼流圈的直流電阻RL2（mΩ） 400 370 333 300 267 233 200