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TOP249Y构成的DC/DC变换式250W开关电源电路图

作者:dolphin时间:2010-08-31

  该DC/DC变换式开关电源采用一片TOP249Y,输入为250V~380V直流电压,输出为48V、5.2A(250W),电源效率可达84%。其电路如图2所示。C1为高频滤波电容,专门抑制从输入端引入的电磁干扰。由于TOP249工作在它的功率上限,因此需将X端与源极S短接,把极限电流设置为内部最大值,即ILIMIT=ILIMIT(max)=5.7A。在L端到UI之间接一只2MΩ的电阻R1,可进行线路检测。若UI450V,则TOP249Y停止工作,直到电压恢复正常。这就有效地防止了元器件损坏。

  由于初级电流较大,须采取以下措施:第一,采用低泄漏电感的高频变压器并在初、次级之间增加屏蔽层,将漏感减至最小;第二,在钳位保护电路中的瞬态电压抑制器两端并联阻容元件R2、R3、C6,构成保护功能完善的VDZ1、VD1、R、C型钳位及吸收电路,以便吸收掉漏感上较大的磁场能量。这种设计的优点在于,正常工作时VDZ1的损耗非常小,泄漏磁场能量主要由R2和R3分担;VDZ1的关键作用是限制在起动(或过载)情况下的尖峰电压,确保内部MOSFET的漏极电压低于700V。

  次级绕组电压首先经过VD2、C9、C10和C11整流、滤波,再通过L2、C12滤除开关噪声之后,获得稳定的直流输出电压UO。为减小滤波电容的等效电感,现将C9、C10和C11作并联使用。稳压管VDZ2、VDZ3和VDZ4的稳压值分别为22V、12V、12V,串联后的总稳压值UZ=46V,稳定电流IZ≈10mA。设光耦中红外发光二极管LED的正向压降为UF,输出电压由下式确定:UO=UZ+UF+UR6≈46V+1V+10mA×100Ω=48V

  R6是LED的限流电阻,它还决定控制环路的增益。二极管VD4和电容C14构成软起动电路。刚上电时,由于C14两端压降不能突变,致使VD6因负极接低电平而导通,此时稳压管不工作。随着C14被充电,其两端的压降不断升高,又使VD4变成截止状态,输出电压才建立起来。掉电后,C14上的电荷就经过R9泄放掉。C13和R8为高压控制回路的频率补偿元件。为了保证TOP249Y能在满载情况下正常输出,必须给TOP249Y加上面积足够大的散热器,使芯片即使在低压输入或最高环境温度下工作,芯片的最高结温也不超过110℃(仅对Y封装而言,其他封装均不得超过100℃)。若受安装条件限制,无法加装大散热器,则必须进行通风降温。

  



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