单片开关电源设计

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TOPSwitch系列单片开关电源的典型应用电路如图所示。高频变压器在电路中具
备能量存储、隔离输出和电压变换这三大功能。由图可见，高频变压器初级绕组Np的极性（同
名端用圆点表示），恰好与次级绕组Ns、反馈绕组NF的极性相反。这表明在TOPSwitch导
通时，电能就以磁场能量形式储存在初级绕组中，此时VD2截止。当TOPSwitch截止时，VD2
导通，能量传输给次级，此即反激式开关电源的特点。图中，BR为整流桥，Cin为输入端滤波电
容。交流电压u经过整流滤波后得到直流高压V1，经初级绕组加至TOPSwitch的漏极上。鉴
于在TOPSwitch关断时刻，由高频变压器漏感产生的尖峰电压，会叠加在直流高压V1和感应
电压Vor上，可使功率开关管的漏极电压超过700V而损坏芯片；为此在初级绕组两端必须增
加漏极钳位保护电路。钳位电路由瞬态电压抑制器或稳压管（VDz1）、阻塞二极管（VD1）组成，
VD1宜采用超快恢复二极管（SRD）。VD2为次级整流管，Cout是输出端滤波电容。

该电源采用配稳压管的光耦反馈电路。反馈绕组电压经过VD3、Cf整流滤波后获得反馈
电压Vfb，经光耦合器中的光敏三极管给TOPSwitch的控制端提供偏压。CT是控制端C的旁
路电容。设稳压管VDz2的稳定电压为Vz2，限流电阻R1两端电阻的压降为Vr，光耦合器中LED发
光二极管的正向压降为VF，输出电压VO由下式设定:
VO=Vz2+VF+Vr
该电源的稳压原理简述如下:当由于某种原因(如交流电压升高或负载变轻)致使VO升
高时,因VZ2不变,故VF就随之升高,使LED的工作电流IF增大,再通过光耦合器使TOP-
Switch的控制端电流IC增大。但因TOPSwitch的输出占空比D与IC成反比,故D减小,这就
迫使VO降低,达到稳压目的。反之,VO↓→VF↓→IF↓→IC↓→D↑→VO↑,同样起到稳压作
用。由此可见,反馈电路正是通过调节TOPSwitch的占空比,使输出电压趋于稳定的。