标题

工程原型报告（ EPR- 00010 ）

15W ，通用输入，单输出，隔离转换器

用TOP233Y （EP -10）

收件人

应用

作者

日期

电池充电器

S. L.

14-November-2000

抽象

本文档介绍了规格，原理图&物料清单，变压器计算，

测试数据，波形和EMI扫描为一个低成本，隔离转换器的电池

充电器应用。

Power Integrations公司

5245赫利尔大道，圣何塞，加利福尼亚95138 USA

联系电话： +1 408 414 9200传真： +1 408 414 9201

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工程原型报告

目录

1.0.Introduction................................................................................................................... 3

2.0电源要求规格............................................. ...................... 3

3.0 Schematic..................................................................................................................... 4

4.0电路描述........................................................................................................5

5 Layout........................................................................................................................... 6

材料6.0草案............................................................................................................. 7

7.0变压器.................................................................................................................. 8

7.1变压器drawing..................................................................................................... 8

7.2变压器电子表格............................................... ............................................ 10

8.0性能数据...................................................................................................... 12

8.1效率.................................................................................................................... 12

8.2调节@ 25℃的环境............................................. ........................................... 13

8.3 Vout的VS Iout................................................................................................................. 14

8.4温度............................................................................................................... 15

8.5波形................................................................................................................. 17

8.6瞬态response..................................................................................................... 19

8.7传导EMI扫描.............................................. .................................................. 20

8.8浪涌电压........................................................................................................... 21

修订.......................................................................................................................... 22

读者Notes................................................................................................................. 23

PI世界各地offices......................................................................................................... 24

EPR-00010

分页： 24 2

工程原型报告

1.0简介

本文档介绍了规格，原理图&物料清单，变压器计算，试验数据，波形

和EMI扫描一个低成本，隔离转换器用于电池充电器的应用程序。该转换器被设计

与TOP233Y （的TOPSwitch- FX系列），这使在不增加成本的以下好处：

- 低应力成分（软启动）

- 过载保护（自动重启）

- 远程开/关（计算机接口;在当前的设计不使用）

-undervoltage和过电压保护（锁定-UVLO / OVLO ）

- 过温保护（迟滞热关断）

- 能源节约（在低负载周期跳跃）

-EMI标准遇到了一个低成本的变压器，无屏蔽绕组和磁通带（频率抖动） 。

- 小尺寸的磁性元件（ 132kHz开关频率）

- 高效率（73 ％的最大占空比，降低可编程电流限制;在当前的设计不使用）

2.0电源要求规格

描述

输入

正常工作输入电压

输入电压异常*

空载输入功耗

产量

输出电压**

输出纹波电压

输出电流限制***

电源输出

连续输出功率****

电源效率

环境的

温度

安全

浪涌（差分， 2欧姆）

浪涌（普通模式， 12欧姆）

电磁干扰，传导*****

符号

VIN

VIN

VOUT

VOUT纹波

IOUT

噘

h

TAMB

线线

线 - 地

0

1

2

民

85

典型值

最大

265

300

390

14

0.02

15

75

50

200

1.2

单位

VAC

VAC

mW

V

dc

mV

A

W

%

°C

kV

kV

评论

50/60Hz

50/60Hz

VIN = 265VAC ， 60Hz的

绿色LED指示灯

+/- 5 ％总

峰值到峰值

@满载

@满载

IEC950/UL1950

IEC / UL 1000-4-5 3级

IEC / UL 1000-4-5 3级

CISPR22B

*欠压锁定：电源开@ >70Vac ，OFF @ <50Vac &损失调控（与负载有关） 。

过压闭锁：电源OFF @ >307Vac ，然后再打开@ <290Vac 。

**可以通过改变U3-1voltage （ TL431 ）进行调整。

电池充电电压温度补偿输入可用于外部热敏电阻， NTC 。

（浮/涓流充电： -3.9mV /摄氏度; -20mV /摄氏度和-30mV /摄氏度也很常见） 。

***限流设定/可编程与检测电阻。

****输出功率降额，如果没有散热片是用在环境温度Tamb >40degC 。

*****输出负载不接地

EPR-00010

第24 3

工程原型报告

3.0原理图

R1

1M 1 / 4W

D1

10mH/0.3A

L1

D2

C1 33uF / 450V

+

V R1

P6KE150

CY 1

2.2nF

D7 UF5402

L2

器3.3uH ， 2.65

C8

一个0.1uF / 50 V

*可选

J2- 1

+14VDC

1

10

C4

+

560uF/35V

C5

+

F1

3.15A / 250V

CX1

0.1uF/X2

L

J1- 1

R2

D5

910K 1 / 4W UF1005

2

5

R12

6.8k

J2- 2

*

+

RT1

BT1

2

9

T1

EF-20

917uH

220uF/35V

热敏电阻（ NTC ）

-

85-265 VAC

N

J1- 2

M

D3

D4 1N4007

D

C

1

控制

U1

TOP233Y

D6 BA V2 0

C3

TP1

LED1

RTN

J2- 3

*

4

R10

11.5K 1%

F

TP2

4

3

S

C2

47uF/10V

一个0.1uF / 50 V

R3

6.8, 1/8W

5

U2

4

PC817A

3

R8

4.7 1/8W

1

2

C6

3

Q1

1

R7

470, 1/8W

4.7uF的/ 35 V

3

+

R 4 1 1 / 2W

R 5 1 1 / 2W

标题

14V / 1 5W充电器

SIZE

A

发布日期：

文档编号

EP- 10

周二， Januar 16日， 2001年

片

1

of

1

转

K

EPR-00010

第24 4

2

+

C7

一个0.1uF / 50 V

R11

47.5K 1%

2

2N3904

R6

47, 1/8W

U3

1

TL431CLP

R9

11.5K 1%

工程原型报告

4.0电路描述

此电路（第4页）的具体特征是：

欠电压可设置/过电压保护，扩展输入电压范围（ 85-300Vac ） ，可设置

电池的充电电流限制和充电电压以校正电池的温度。

AC输入进行整流（ D1-D4 ） ，并过滤（C1），以创建一个高压DC总线，其连接

为T1-1 。初级电流由U1 （ TOP233Y ）在为130kHz （ U1-4相连U1-3 ）调制。该

二次感应电压（T - 7,8）整流和滤波后D7 ， C4与提供的附加滤波

L 2 ， C 5 ，得到14VDC输出。

输入保险丝F1的尺寸以抵抗电容器C1的充电电流和从隔离线

潜在的整流桥（ D1-D4 ）的失败。电感器L1减小共模噪声和其漏

与CX1 ，差模噪声值，电感在一起。在TOP233Y （ U1 ）的频率抖动实现

采用共模扼流圈（ L1 ）的组合单元，以满足全球传导EMI标准

与小电容（ CX1and CY1 ）和适当的PCB布局。输入滤波器被优化时

EMI要求得到满足最低L1 （泄漏） * CX1产品价值。电阻R1 + R2值

（ 1.91Mohm ）设定欠压（ UVLO）和过压（ OVLO ）锁定电压等级。

该TOP233Y （ U1-2 ） UV / OV阈值电流为50 / 225uA ，具有10uA的滞后，下去的时候，对

225uA （ 215uA阈值） 。 UVLO = 50uA的* 1.91Mohm = 95.5伏（ 75Vac ） ， OVLO = 225uA * 1.91Mohm =

430Vdc （ 307Vac ） 。输入电压升高，开启发生在>的50uA （ UVLO = 95.5Vdc ）和转

关在>225uA （ OVLO = 430Vdc ） 。在下降输入电压，导通发生< 215uA （ OVLO = 411Vdc ）

并关闭在<50uA和监管的损失。电源将自动关闭，当它失去了

调节在给定的输出负载。 VR1和D5构成限制关断电压尖峰的钳位电路

在安全水平上U1-5 （漏）引脚。

有两个输出的控制环，这两个反馈到控制销（ U1-1 ） 。当前输入是

由偏置绕组（ T1-3,4 ）提供，由光耦（ U2-3,4 ）光电晶体管调制。该

光耦合器（ U2-1,2 ）光电二极管的电流由控制：

1-电压控制环路（ U3 ，R 7， R9,10 ，如图11所示， RT1 ）在恒定电压模式。

2-在恒定电流模式下的电流控制回路（Q1， R4,5,6 ） 。

跨过光耦合器U2 1. 14VDC的输出电压由电压的总和来控制滴和

电压调节器U3 。电阻器R8 （电路的交流增益）限制了电流通过U2，提高其

响应时间。电阻R7设定的偏置电流和C7提供补偿U3 。

不同的输出电压，可以选择通过根据这个公式改变R9，R10， R11和电阻RT1 ：

VOUT = 2.5VDC （ 1+ （ R11 + （ R10 * RT1 / R10 + RT1 ） ） / R9 ） ， R10 = 11.5k 1 ％

如果RT1未使用：

输出电压= 2.5VDC （1+（ R11 + R10） / R 9） ，R 10必须是11.5k / 2

（安装在与现有的R10的并联11.5k 1％）。

2，输出电流被限制为电流输出 1.2A = 0.6V / 0.5ohm （Q1的Vce （饱和） / R4，R5并联电阻） 。

电流输出的精度由Vce的变化与温度和的精度的限制

电流分路器R4，R5 。

初级到次级隔离用零部件/材料（光/变压器绝缘）所提供

隔离和爬电距离正常水平（光槽/变压器骨架） 。另外， CY1值

（同时允许共模噪声电流路径）具有保持所述漏电流低于标准

（ IEC950 ）接受值。

在14VDC监测发光二极管（ LED1 ）和6.8K R 12是可选的，并已包括在

该电路进行故障排除的便利。

EPR-00010

第24个5