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DI-144參考設計TOPSwitch-HX冷凝式鍋爐電源

作者: 時間:2008-01-30 來源:Power Integrations 收藏

設計特色
        在各種負載條件下均可實現高效率(見圖2)
  可在高環境溫度下工作(65 °C)
  P封裝大于3.2 mm的爬電距離/空間距離,在高度潮濕和污染的環境下保證電源的可靠工作
  集成的安全及可靠性能:
  輸出過壓保護可針對鎖存或自動恢復進行配置
  精確的、自動恢復且具有遲滯特性的過熱關斷功能使PCB板的溫度在各種條件下均維持在安全范圍內
  在輸出短路及反饋環路開環時進入到自動重啟動保護狀態
 
  符合EN55022和CISPR-22 Class B的傳導EMI限制
  工作原理

本文引用地址:http://www.j9360.com/article/78261.htm

  圖1所示的電源是一種隔離反激式電源,采用TOP258PN器件。此設計具有較高的效率,可以在無需任何外接散熱器件的情況下在高溫(65 °C)環境中進行工作。

  保險絲F1在出現嚴重的短路故障時可起到保護作用。X-電容C1執行差模EMI濾波,而共模EMI濾波則由共模扼流圈L1和具有安全額定電壓的Y電容C8共同執行。AC線輸入電壓通過D8到D11的二極管進行全橋整流,并通過大電容C29濾波。C4是一種金屬膜類型的電容,應放置在距離開關電路較近的位置,來對DC總線的高頻噪音進行去耦,并改善差模EMI。

  D2、R17和C34形成RCD箝位,可防止漏極電壓尖峰對U4內集成的MOSFET造成損壞。齊納二極管VR1可隨時確保最大箝位電壓且在正常工作條件下不會導通。

  T 1 變壓器上的偏置繞組經D 1 3 整流、C 1 3 濾波, 然后為TOPSwitch提供電源,并且通過光敏三極管U2B控制電流。

  輸出電壓經過超快速二極管D14整流,并聯的低ESR電容C30和C31共同對輸出進行濾波。電感L2和C32構成次級濾波器,以減小輸出電壓紋波。

 

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圖 1. 50 W連續輸出、70 W峰值的,使用TOP258PN器件

圖 2. 標準輸入電壓下的效率與負載

  通過光敏二極管U2A,可從輸出端提供反饋電路,U2A的偏置點可以通過TL431可編程的并聯穩壓器U3進行設置。電阻R25和R11形成一個電壓分壓網絡,將輸出電壓限制在24V。電阻R10和電容C36為反饋電路提供補償。電阻R27和電容C35形成相位提升網絡,可提高系統的相位裕量。電阻R9為并聯穩壓器U3提供偏置電流,此時光敏二極管U2A不會導通。電阻R26設置整個回路增益,并通過U2A限制瞬態時的電流。

  設計要點

  RCD箝位元件的尺寸可根據正常工作模式來選擇,因為齊納二極管VR1需要確保在啟動和負載瞬態期間箝位電壓是安全的。

  通過電阻R28將流限設置為一個較低的值,約是內部流限的50%。因此,在實際應用中可以采用較大的器件,以增加效率。

  磁芯大小和繞組線徑大小(見表1)是根據峰值功率和連續輸出功率的平均值進行選擇的。

  根據峰值輸出功率選擇初級和次級繞組的匝數和初級電感值(見表1)。

  電阻R13抑制高頻諧振振蕩,二極管D2仍然導通,從而改善EMI。

圖 3. 最差情況下的傳導EMI(230 VAC)(輸出輸出懸浮狀態)

表 1. 變壓器參數。(NC = 無連接,TIW = 三層絕緣線)

 



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