【正文】 OR得出, VD2 的耐壓值應(yīng)大于最大直流輸入電壓V max 。本設(shè)計(jì)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(fù)二極管BYV26C。 輸出整流濾波電路的設(shè)計(jì)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(fù)損耗。由于肖特基二極管反向恢復(fù)時(shí)間短，在降低反向恢復(fù)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(shì)，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(jí)繞組的反向峰值電壓為： （11）式中 ——次級(jí)繞組輸出電壓；——輸入交流電壓最大值。對(duì)輸出濾波電容，ESR（等效串聯(lián)阻抗）和紋波電流是它的兩個(gè)重要參數(shù)。當(dāng)電容兩端電壓小于35V時(shí)，ESR只與電容的體積有關(guān),本設(shè)計(jì)選擇細(xì)高型的120μF/35V低ESR電容。，它是近年來(lái)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(dòng)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(jì)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(dá)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(dá)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(yīng)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(shí)，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(fù)載。對(duì)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(cè)知。先取＝300Ω，則由式（13），可得＝52Ω。設(shè)計(jì)的實(shí)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(gè)電路被燒毀。另外，在輸入端并聯(lián)一壓敏電阻。正常工作時(shí)，壓敏電阻的阻值極大，相當(dāng)于斷路，不起作用。當(dāng)遭遇雷擊時(shí)，它的阻值瞬間降至極小，造成短路來(lái)保護(hù)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(yīng)電動(dòng)勢(shì)疊加在漏極上，故在初級(jí)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(jí)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(dāng)之無(wú)愧地排在眾多EDA軟件的前面，是國(guó)際上眾多電子設(shè)計(jì)者的首選軟件。PROTEL較早在國(guó)內(nèi)開始使用，在國(guó)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(jì)人才必須會(huì)使用PROTEL。早期的PROTEL主要作為印制板自動(dòng)布線工具使用，只有電原理圖繪制與印制板設(shè)計(jì)功能，其印制板自動(dòng)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(gè)龐大的EDA軟件，它工作在WINDOWS95環(huán)境下，是個(gè)完整的板級(jí)全方位電子設(shè)計(jì)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(hào)仿真、多層印制電路板設(shè)計(jì)（包含印制電路板自動(dòng)布線）、可編程邏輯器件設(shè)計(jì)、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(wù)器）體系結(jié)構(gòu)，同時(shí)還兼容一些其它設(shè)計(jì)軟件的文件格式，如ORCAD，PSPICE，EXCEL等，其多層印制線路板的自動(dòng)布線可實(shí)現(xiàn)高密度PCB的100％布通率。PROTEL軟件使用簡(jiǎn)單方便。其本身已經(jīng)提供了大量的各個(gè)公司的元件模塊，利用軟件已有的元件庫(kù)，直接放置在繪制環(huán)境下，然后進(jìn)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(shí)用。對(duì)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(jìn)行部分或者全局修改。本設(shè)計(jì)就是利用PROTEL軟件進(jìn)行原理圖的繪制的?！』赥OP224Y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(yè)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(jí)復(fù)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(duì)整個(gè)電路起保護(hù)作用。正常工作時(shí)RV1阻值很大，可以認(rèn)為是斷路對(duì)電路無(wú)影響；當(dāng)遇雷擊時(shí)，阻值瞬間變小，造成短路，保護(hù)后面電路。兩級(jí)復(fù)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(duì)次級(jí)線圈電流整流，當(dāng)電流為正時(shí)，電流通過DDD12并輸至濾波電路部分，在DD11處截止），當(dāng)電流為負(fù)時(shí)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(fù)電壓。濾波電路主要采用了LC型復(fù)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(gè)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(zhǔn)電壓比較，得到的誤差電壓通過影響Q1的導(dǎo)通程度來(lái)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(hào)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(jí)漏感會(huì)產(chǎn)生尖峰電壓，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓（即反向電動(dòng)勢(shì)），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(lái)保護(hù)MOSFET不受損壞。在MOSFET導(dǎo)通時(shí)，初級(jí)極性上正下負(fù)，D6反接截止；在MOSFET截止瞬間，初級(jí)極性則變?yōu)樯县?fù)下正，此時(shí)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(fù)載較重時(shí)保持穩(wěn)定。4. 反饋部分：反饋回路采用“光耦PC817＋TL431”。當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，L6會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的壓降，此壓降作為反饋信號(hào)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(jìn)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(hào)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(duì)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