【正文】 OR得出, VD2 的耐壓值應大于最大直流輸入電壓V max 。本設(shè)計中VD1 采用反向擊穿電壓為200V 的TVS (瞬態(tài)電壓抑制器) P6KE200 , VD2 采用反向耐壓為600V 的超快恢復二極管BYV26C。 輸出整流濾波電路的設(shè)計輸出整流濾波電路由整流二極管和濾波電容構(gòu)成。輸出整流二極管的開關(guān)損耗占系統(tǒng)損耗的1/6多，是影響開關(guān)電源效率的主要因素，它包括正向?qū)〒p耗和反向恢復損耗。由于肖特基二極管反向恢復時間短，在降低反向恢復損耗以及消除輸出電壓中的紋波方面有明顯的性能優(yōu)勢，所以選用肖特基二極管作為整流二極管。選取的原則是根據(jù)最大反向峰值電壓。次級繞組的反向峰值電壓為： （11）式中 ——次級繞組輸出電壓；——輸入交流電壓最大值。對輸出濾波電容，ESR（等效串聯(lián)阻抗）和紋波電流是它的兩個重要參數(shù)。當電容兩端電壓小于35V時，ESR只與電容的體積有關(guān),本設(shè)計選擇細高型的120μF/35V低ESR電容。，它是近年來問世的一種超小型的非晶合金磁性材料，又叫磁珠電感。其外形呈管狀，引線穿心而過，其直流電阻非常小，一般為。它能主動抑制開關(guān)噪聲的產(chǎn)生。為減少共模干擾，在輸出的地與高壓側(cè)的地之間接共模抑制電容，如圖2中的。本設(shè)計采用可調(diào)式精密并聯(lián)穩(wěn)壓器TL431加線形光耦PC817A構(gòu)成反饋回路，可使電壓調(diào)整率達到177。%。電路利用輸出電壓與TL431構(gòu)成的誤差比較器，通過光耦PC817A線性關(guān)系的電流變化控制TOP Switch的,從而改變PWM寬度，達到穩(wěn)定輸出電壓的目的。流入TOP Switch控制腳C的電流與占空比D成反比關(guān)系，如圖3所示。圖3 TOP Switch占空比與控制電流的關(guān)系為使PWM線性調(diào)節(jié)，控制腳電流應在2～6mA之間，而是受光耦二極管電流控制的，由于PC817A是線性光耦，二極管正向電流在3mA左右時，三極管的集射電流在4mA左右，而且集射電壓在很寬的范圍內(nèi)線性變化。因此一般選PC817A二極管正向電流為3mA。從TL431的技術(shù)參數(shù)可知，～37V，陰極工作電流在1～100mA內(nèi)變化，一般選20mA即可，不但可穩(wěn)定工作，又能提供一部分死負載。對于圖2所示電路中的反饋部分，主要是確定、和的值。根據(jù)TL431的特性知，、和之間存在以下關(guān)系： （12）式中 ——TL431參考端電壓，；——TL431輸出電壓先取＝10K，則由式（12）算得＝50K。再確定和，由圖2電路可知 （13）式中 ——光耦二極管的正向壓降，由PC817技術(shù)手冊知。先?。?00Ω，則由式（13），可得＝52Ω。設(shè)計的實際取值為：＝300Ω，＝52Ω，＝50K，＝10K。1. 為保證開關(guān)電源的正常工作，在輸入端串聯(lián)一熔斷絲，防止整個電路被燒毀。另外，在輸入端并聯(lián)一壓敏電阻。正常工作時，壓敏電阻的阻值極大，相當于斷路，不起作用。當遭遇雷擊時，它的阻值瞬間降至極小，造成短路來保護電路。2. 由于交流電壓經(jīng)整流濾波后得到直流高壓，加在TOPSwitch的漏極上。而功率管在關(guān)斷瞬間，又產(chǎn)生尖峰電壓和反向感應電動勢疊加在漏極上，故在初級繞組并聯(lián)一穩(wěn)壓管和阻塞二極管，以吸收尖峰高壓。3. 在次級繞組產(chǎn)生的電壓或電流尖峰用串聯(lián)電容吸收，使輸出的電壓電流效果更好?！』赥OP224Y的開關(guān)電源原理圖及工作原理 Protel軟件的介紹PROTEL軟件是PORTEL公司在80年代末推出的EDA軟件，在電子行業(yè)的CAD軟件中，它當之無愧地排在眾多EDA軟件的前面，是國際上眾多電子設(shè)計者的首選軟件。PROTEL較早在國內(nèi)開始使用，在國內(nèi)的普及率也最高，幾乎所有的電子公司都要用到它，電子設(shè)計人才必須會使用PROTEL。早期的PROTEL主要作為印制板自動布線工具使用，只有電原理圖繪制與印制板設(shè)計功能，其印制板自動布線的布通率也低，而今的PROTEL的版本已發(fā)展到PROTEL99SE、PROTEL DXP，是個龐大的EDA軟件，它工作在WINDOWS95環(huán)境下，是個完整的板級全方位電子設(shè)計系統(tǒng)，包含了電原理圖繪制、模擬電路與數(shù)字電路混合信號仿真、多層印制電路板設(shè)計（包含印制電路板自動布線）、可編程邏輯器件設(shè)計、圖表生成、電子表格生成、支持宏操作等功能，并具有Client/Server （客戶/服務器）體系結(jié)構(gòu)，同時還兼容一些其它設(shè)計軟件的文件格式，如ORCAD，PSPICE，EXCEL等，其多層印制線路板的自動布線可實現(xiàn)高密度PCB的100％布通率。PROTEL軟件使用簡單方便。其本身已經(jīng)提供了大量的各個公司的元件模塊，利用軟件已有的元件庫，直接放置在繪制環(huán)境下，然后進行好連線即可。如果沒有自己想繪制的元件，還可以自己建立，非常實用。對原理圖的修改也十分方便，只要雙擊所需修改的元件，在修改欄即可修改。并且，還可以進行部分或者全局修改。本設(shè)計就是利用PROTEL軟件進行原理圖的繪制的。　基于TOP224Y的開關(guān)電源原理圖利用Protel99SE軟件繪制出基于TOP224Y的開關(guān)電源原理圖，如下頁圖314所示?！』赥OP224Y的開關(guān)電源工作原理的分析該電路主要包括輸入整流濾波、TOP224Y脈寬調(diào)制、高頻變壓器、電壓反饋整流濾波、輸出整流濾波等部分組成。該電源共使用4片集成電路：TOP224Y單片開關(guān)電源（IC1）；線性光耦合器PC817A（IC2）；可調(diào)式精密并聯(lián)穩(wěn)壓器TL431（ICIC4）。1. 輸入整流濾波電路部分：由熔斷絲、壓敏電阻、兩級復合式EMI濾波器、單相整流橋組成。CN1接220V交流電，CN2為DVD面板開關(guān)。熔斷絲FU1和壓敏電阻RV1對整個電路起保護作用。正常工作時RV1阻值很大，可以認為是斷路對電路無影響；當遇雷擊時，阻值瞬間變小，造成短路，保護后面電路。兩級復合式EMI濾波器含共模扼流圈LL2,濾除電網(wǎng)中的共模干擾；濾波電容CXCX3濾除電網(wǎng)中的差模干擾，稱為“X電容”；濾波電容CY1～CY4同樣濾除電網(wǎng)中的共模干擾，將其減至最小，稱為“Y電容”。之后電流由單相整流橋整流，由正弦交流變?yōu)橹绷鳌?. 輸出整流濾波電路部分：主要由整流二極管、濾波電路、穩(wěn)壓電路組成。首先二極管D8～D12對次級線圈電流整流，當電流為正時，電流通過DDD12并輸至濾波電路部分，在DD11處截止），當電流為負時剛好相圖314 基于TOP224Y的開關(guān)電源原理圖反，原因是DD11兩路輸出負電壓。濾波電路主要采用了LC型復式濾波器，使輸出電壓電流平滑。在D11一路，R8限流、濾波，經(jīng)ZD1穩(wěn)壓和CE15濾波后輸出。其中，電流在經(jīng)LC型濾波器后有加一個有TL431組成的局部反饋電路。即輸出電壓經(jīng)RR7分壓后與TL431的基準電壓比較，得到的誤差電壓通過影響Q1的導通程度來改變輸出電壓，最終使其穩(wěn)定。R5為Q1提供偏壓。3. 變壓器部分：總共有7路電壓信號的變換和輸出。它們分別用于電源指示燈，解碼，音頻、視頻的放大，伺服電路等。在功率MOSFET關(guān)斷瞬間，高頻變壓器初級漏感會產(chǎn)生尖峰電壓，同時還會產(chǎn)生感應電壓（即反向電動勢），與直流輸入電壓一起疊加至TOP224Y內(nèi)部開關(guān)管的漏極上。因此，用D5和D6構(gòu)成的漏極鉗位電路來保護MOSFET不受損壞。在MOSFET導通時，初級極性上正下負，D6反接截止；在MOSFET截止瞬間，初級極性則變?yōu)樯县撓抡?，此時尖峰電壓就被D5吸收掉。CE2和R1一起構(gòu)成TOP223Y控制端的尖峰電壓濾波器，使偏置電壓在負載較重時保持穩(wěn)定。4. 反饋部分：反饋回路采用“光耦PC817＋TL431”。當負載變化時，L6會產(chǎn)生相應的壓降，此壓降作為反饋信號通過光耦反饋至TOP223Y。之所以選擇這一路作為反饋回路，主要是它輸出的電壓低、電流大，反饋后穩(wěn)壓效果更好。L6產(chǎn)生的壓降通過電阻R1R12分壓后，然后通過光耦去改變TOP224Y的控制端電流，進而使占空比發(fā)生變化，最終使輸出電壓保持穩(wěn)定。光耦起著傳送誤差信號和電氣隔離的作用，反饋繞組電壓經(jīng)D7整流和C1濾波后對光耦的三極管提供偏壓。R9為取樣電阻，CCER10使取樣及誤差電壓穩(wěn)定。67