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基于TOPSwitch-HX的35W LCD显示器电源设计

发布时间:2008/5/28 0:00:00 访问次数:365

  图1所示的电源是一种通用输入的反激式电源,输出为35 w,采用了top258pn器件。典型的应用包括lcd显示器,但对于那些需要高效率双输出电源的应用场合,此设计同样适用。

  ac输入经整流(d1–d4)、滤波(c4)、连接到初级侧功率元件(t1和u1)。emi滤波由元件c1、c2、c3、l1、c7和c11提供。热敏电阻rt1在交流上电时可以限制浪涌电流。电阻r3和r4将额定欠压(uv)锁定和过压(ov)关断分别限制在103 v和450 v。欠压锁定可防止电源在低压下出现过热情况,并可消除在通电和断电时的电压扰动。过压关断防止电源出现输入浪涌情况。

  齐纳二极管vr2和电阻r5形成了一个可选的锁存输出过压保护(ovp)电路。输出端电压的增加同时也会导致c10上的偏置绕组输出端电压的增加。齐纳二极管vr2将击穿,电流将流入ic u1的多功能(m)引脚,从而启动迟滞过压关断保护。关断锁存与否取决于r5的值。

  对于极低的功率水平,u1以多周期调制模式进行工作,以达到出色的效率,从而降低空载和待机时的功率水平。

  由于u1具有700 v bvdss的击穿电压,因此可选择变压器匝数比(vor),从而在12 v的输出上选用低成本的60 v肖特二极管(d7)。输出电压反馈来自两路输出以实现更好的交压稳压。电容c19和电阻r14形成相位提升网络,提供额外的相位裕量,以确保稳定的工作电压和改善的瞬态响应。反馈电流通过u2馈入到u1的控制引脚。这样可以确定占空比,从而提供输出稳压。

设计要点

  选择二极管d1和d3作为快速二极管,实现更好的emi性能。如果需要锁存过压保护功能,则应将r5的值降低到20 ω。将rcd箝位(r6、r7、c6和d5)设计为正常工作模式,使轻载时的效率达到最高。齐纳二极管vr1提供预设的最大箝位电压,通常在出现负载瞬态或过载时导通。

  次级侧缓冲器(r11、c12、r12和c16)降低高频次级二极管振荡和改善高频传导emi。二级滤波器(l2/c15和l3/c18)将各输出电压的输出噪音和纹波降低到<±1 %。在三线制输入的系统中,将y电容(c1、c2)放置在相线/中线与地线之间,以降低共模emi。软结束电容c20确保在启动时无输出过冲。启动后,二极管d9将此电容隔离在反馈环路之外。电阻r16为此电容放电到5 v负载提供了路径。当5 v输出电压有负载,而同时12 v输出无负载的情况下,电阻r19和vr3可提高交叉稳压。



  图1所示的电源是一种通用输入的反激式电源,输出为35 w,采用了top258pn器件。典型的应用包括lcd显示器,但对于那些需要高效率双输出电源的应用场合,此设计同样适用。

  ac输入经整流(d1–d4)、滤波(c4)、连接到初级侧功率元件(t1和u1)。emi滤波由元件c1、c2、c3、l1、c7和c11提供。热敏电阻rt1在交流上电时可以限制浪涌电流。电阻r3和r4将额定欠压(uv)锁定和过压(ov)关断分别限制在103 v和450 v。欠压锁定可防止电源在低压下出现过热情况,并可消除在通电和断电时的电压扰动。过压关断防止电源出现输入浪涌情况。

  齐纳二极管vr2和电阻r5形成了一个可选的锁存输出过压保护(ovp)电路。输出端电压的增加同时也会导致c10上的偏置绕组输出端电压的增加。齐纳二极管vr2将击穿,电流将流入ic u1的多功能(m)引脚,从而启动迟滞过压关断保护。关断锁存与否取决于r5的值。

  对于极低的功率水平,u1以多周期调制模式进行工作,以达到出色的效率,从而降低空载和待机时的功率水平。

  由于u1具有700 v bvdss的击穿电压,因此可选择变压器匝数比(vor),从而在12 v的输出上选用低成本的60 v肖特二极管(d7)。输出电压反馈来自两路输出以实现更好的交压稳压。电容c19和电阻r14形成相位提升网络,提供额外的相位裕量,以确保稳定的工作电压和改善的瞬态响应。反馈电流通过u2馈入到u1的控制引脚。这样可以确定占空比,从而提供输出稳压。

设计要点

  选择二极管d1和d3作为快速二极管,实现更好的emi性能。如果需要锁存过压保护功能,则应将r5的值降低到20 ω。将rcd箝位(r6、r7、c6和d5)设计为正常工作模式,使轻载时的效率达到最高。齐纳二极管vr1提供预设的最大箝位电压,通常在出现负载瞬态或过载时导通。

  次级侧缓冲器(r11、c12、r12和c16)降低高频次级二极管振荡和改善高频传导emi。二级滤波器(l2/c15和l3/c18)将各输出电压的输出噪音和纹波降低到<±1 %。在三线制输入的系统中,将y电容(c1、c2)放置在相线/中线与地线之间,以降低共模emi。软结束电容c20确保在启动时无输出过冲。启动后,二极管d9将此电容隔离在反馈环路之外。电阻r16为此电容放电到5 v负载提供了路径。当5 v输出电压有负载,而同时12 v输出无负载的情况下,电阻r19和vr3可提高交叉稳压。



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