單片開關電源原理及應用

圖212V/30W小功率開關電源原理圖

（10）高壓電流源

在起動或滯后調節模式下，高壓電流源經過電子開關S1給內部電路提供偏置，并且對Ct進行充電。電源正常工作時S1改接內部電源，將高壓電流源關斷。

當TOP開關起動操作時，在控制端環路振蕩電路的控制下，漏極端有電流流入芯片，提供開環輸入。該輸入通過旁路調整器、誤差放大器時，由控制端進行閉環調整，改變Ir，經由PWM控制MOSFET的輸出占空比，最后達到動態平衡。

3TOP開關的典型應用

3.112V/30W小功率開關電源

12V/30W小功率開關電源原理圖如圖2所示。該電源特性是：簡單，直接可與220V交流電源連接，經橋式整流電容濾波后產生300V直流高電壓起動開關電源工作。并且重量輕、體積小，接線簡單外圍元件少。

該電路特點是利用三極管Q1，二極管D8及電阻R5、R6組成過低壓保護電路，當輸入電壓降低到一定程度時，Q1導通，控制端C電位降低，TOP開關關閉，開關電源沒有輸出。

（1）輸入電路

電網交流220V輸入電壓經橋式整流、電容濾波后產生300V直流高壓起動開關電源工作。

（2）電源變換器部分

在該電路中，T2為高頻變壓器，其中

N1為初級繞組（35T）

N2為反饋繞組（15T）

N3為次級隔離輸出繞組（7T）

開關電源工作后，反饋繞組N2經整流、濾波、限流后送至TOP開關控制極C，以調整TOP開關內部PWM占空比。當因某種原因如負載變輕引起輸出電壓升高時，N2電壓將升高，即流入TOP開關控制端C的電流增加。在振蕩電路的控制下，漏極端D有電流流入芯片，提供開環輸入，該輸入通過旁路調整器、誤差放大器，由控制端進行閉環調整，經由PWM控制MOSFET的輸出占空比，使其占空比線性減小，從而使輸出電壓下降，最后達到動態平衡，保持輸出穩定。電路中并接于初級繞組N1兩端的瞬態電壓抑制二極管D5、電容C4及快速二極管D6組成鉗位削峰電路。鉗制電感放電脈沖的最高電位，減少漏感抗引起的漏極端電壓畸變。在實際繞制高頻電源變壓器時，為了減小漏感的影響，可采用初級與次級相互交叉的繞制方法。同時，采用自我屏蔽作用較為良好的罐形磁芯，將線圈都用磁芯封在里邊。

（3）反饋控制回路

電容C6決定軟起動恢復時間，C6、R5、R4、C5、D7決定控制回路的零點。R4阻值過小，限流線性差，容易導致TOP開關損壞；過大則調整線性差。在實驗中取值為10kΩ

（4）輸出回路

N3、D10、C8、D11構成輸出回路。肖特基勢壘整流二極管D10對高頻變壓器次級的高頻方波電壓進行整流，經低ESR值的電解電容濾波及雙向瞬態電壓抑制二極管D11削峰穩壓后，提供給負載電路。R7既可改善電源本身的輸出阻抗，又能小幅度地調整輸出電壓的范圍，同時又可在電源空載時為電容C8提供放電回路。R7取值為430Ω。

圖3125V/25W精密開關電源原理圖