基于TOPSwitch的多路输出电源设计

概述：
随着电力电子技术的不断发展，变频调速技术在工业传动领域的应用也越来越广泛，其中尤以交-直-交变频调速应用最为普遍。
交-直-交变频调速电路包括整流及逆变部分，其中逆变部分典型为6个开关单元（IGBT或MOS管），上、下臂各3个，也有的加上制动单元为7个开关 单元。因为上臂3个单元的控制触发脉冲信号的参考地是悬浮的，故触发脉冲一般需要相互隔离的4组电源（上臂3个单元分别供电，下臂共用一组电源）。当然， 若软件配合控制，给出充电脉冲，上臂3个单元的电源采用自举电路，则只用一组电源即可。
这里只讨论采用4组电源的情况。逆变器的控制辅助电源有3个特点：
1）具有多路输出电压。本文介绍的电源就有5V、±15V、四组16V触发脉冲电源、12V偏置电源、24V共9路输出电压。其中，5V、±15V输出电压共地，其余输出电压均为独立输出电压；
2）四组脉冲电源要求输出电压一致性较好，稳压精度较高；
3）四组脉冲电源要求能提供较大的瞬时功率，但平均功率较小。
要满足上述要求而又简单、成本低，采用美国PI公司的TOPSwitch系列产品不失为一种较好的选择。TOPSwitch系列产品将MOS管和 PWM控制器集成在一个芯片之中，外围电路十分简单，功率范围涵盖了数瓦到数百瓦，芯片封装形式多种多样，有的芯片还具有过温、过流及输入电压过、欠压等 保护功能，能灵活适应许多电源的设计。PI公司还推出了TOPSwitch系列产品的辅助设计软件，以方便使用者快速、准确地设计出所需要的电源。笔者在 做一个伺服控制器项目时其辅助电源就选用了TOPSwitch产品来设计，作为一个典型例子，下面简要介绍其设计方法及要点。
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