基于TOPSwitch的超宽输进隔离式稳压开关电源

引言　　开关电源(SwitchingPowerSupply)自问世以来，就以其稳定、高效、节能等优良性能而成为稳压电源的主要产品。而高度集成化的单片开关电源，更是因其高性价比、简单的外围电路、小体积与

引言 开关电源(SwitchingPowerSupply)自问世以来，就以其稳定、高效、节能等优良性能而 成为稳压电源的主要产品。而高度集成化的单片开关电源，更是因其高性价比、简单的外围 电路、小体积与重量和无工频变压器隔离方式等上风而成为稳压电源中的佼佼者，在工控领 域应用广泛。随着各种不同的单片开关电源芯片及其电路拓扑的应用和推广，单片开关电源 越来越体现出巨大的实用价值和美好远景。但是，TOPSwitch通常答应的输进电压变化范围 为120～370V，本文尝试用它制作更宽输进电压变化范围(80～550V)的稳压电源。实验结果 证实是很成功的。 1、芯片结构及稳压原理 近十几年来，美国电源集成公司(PI)、摩托罗拉公司(Motorola)、意-法半导体公司 (SGS-Thomson)、美国Onsemi公司等相继推出了TOPSwitch，MC，L4970，NCP1000等不同系 列的单片开关电源产品。由于TOPSwitch系列产品性能稳定，价格实惠，故本文选择该系列 中的一种芯片为核心设计制作了一种输进范围极宽的稳压电源。该电源输进直流电压范围为 80～550V，输出直流电压20V，输出功率20W。 TOPSwitch不论是三脚封装，还是DIP-8或SMB-8封装，实在质都是三端器件，分别为 控制端C(Control)、源极S(Source)、漏极D(Drain)。控制真个主要作用是，根据其电流 Ic来自动调节占空比，当Ic变化时，占空比就在一定范围内变化。源极S与芯片内部功率 MOS管源极相连，并作为低级电路的公共地。漏极D与芯片内部功率MOS管的漏极相连。 TOPSwitch主要包括控制电压源、高压电流源、关断/自动重启动电路、并联调整器/误 差放大器、带隙基准电压源、过热保护及上电复位电路、过流保护电路、振荡器、脉宽调制 器、门驱动级和输出级等10个部分。其内部结构框图如图1所示。 TOPSwitch的额定开关频率为100kHz，答应工作范围90～110kHz。 TOPSwitch的稳压原理是通过反馈电流(即控制端电流)Ic来自动调节占空比，从而实现 稳压。例如，当输出电压上升时，反馈电流随之上升，占空比呈反向变化而下降，导致输出 电压也随之下降，从而保证输出电压的稳定。反之亦然。