2. 专用开关电源
① 微机、USB接口电源、彩电、录象机(VCR)、摄录象机(CVCR)、个人数字助理(PDA)、LCD监视器、DVD刻录驱动等高档家用电器中的待机电源;
② 电子仪器仪表中的电源;
③ 调制解调器电源;
④ IC卡付费电度表中的小型化开关电源模块;
⑤ 机顶盒(Set-top Box)电源;
⑥ 手机、MP3、DVD播放器的电池充电器;
⑦ AC/DC电源适配器、辅助电源等。
3.特种开关电源
① 复合型开关电源;
② 恒压/恒流型开关电源;
③ 截流输出型开关电源;
④ 恒功率输出型开关电源;
⑤ 功率因数校正器(PFC);
⑥ 其他类型的特种开关电源。
第二章 TEA1520系列单片开关电源设计 第2页要点
下面介绍TEA1520系列单片开关电源的设计要点。需要指出,设计TEA1520系列时所用的公式与TOPSwitch-Ⅱ系列有所不同,原因之一是这两种芯片的特性存在差异,原因之二是在设计方法上二者有一定区别。下面以3W精密开关电源为例,介绍TEA1520系列的设计要点。
一.交流输入电压的最小值及最大值
交流输入电压的最小值(Umin)和最大值(Umax), 可根据表一进行选择。
表一 交流输入电压的最小值和最大值 (单位:V)
交流输入电压u umin umax
固定输入;110 80 135
固定输入;230 195 276
宽范围输入:80~275 80 276
二.输出整流滤波电路
在不考虑整流管压降损耗的情况下,桥式整流器输出脉动电压的平均值为U,有关系式:U=0.9u 。加上滤波电容CIN 之后,不仅能起到平滑的作用,减小脉动系数,还可提高U值。
当CIN选好之后,可认为U≈1.2u 。CIN的容量可根据表二来确定。CIN的容量适当取大些,不仅能改善滤波效果,还有助于提高电源效率。
表二 确定CIN的容量
交流输入电压u/V 比例系数/(uF/W) CIN的容量/uF
固定输入;110 3 3Po
固定输入;230 1 1Po
宽范围输入:80~275 3 3Po
三.漏极保护电路及效率损耗
漏极保护电路的类型及效率损耗情况见表三 。由表可见,利用瞬态电压抑制器(TVS)和超快恢复二极管(SRD)构成的钳位电路效果最好,其效率损耗为10%。单纯由阻容元件构成的RC吸收回路效果较差,其效率损耗达20%。其他外围电路的效率损耗约占5%。
表三 漏极保护电路的类型及效率损耗
保护电路的类型 所适用的输出功率范围Po/W 所引起的效率损耗(%)
TVS、SRD型钳位电路 全部功率范围 10
R、C和SRD型钳位电路 全部功率范围 15
R、C型吸收回路 <3 20
四.开关频率
通过选择振荡电阻与振荡电容值,即可设定开关频率,允许范围是20kHz~200kHz。取R2=7.5kΩ、C5=330pF时,开关频率f≈115kHz,可近似视为100kHz。振荡电容容量的允许范围是220~1000pF,不得小于220pF,否则电路可能不起振。如取C5=100pF时,欲设计f=200kHz,开关电源就无法正常工作。
五. 高频变压器的设计
1)一次绕组的电感量LP
计算LP的公式为;
LP=2Po/(ηI2pf) (1)
式中:IP为一次绕组的峰值电流。
2)磁芯的选择
所选用的磁芯应能满足存储最大能量并留有一定气隙宽度的要求。但二者之间也存在着矛盾,尽管增大气隙宽度可以存储更多的能量,但泄漏电感也会随之增大,因此应做综合考虑。高频变压器所存储的最大能量(EM)由下式确定:
EM=10-6IP2LP (2)
式中:IP、LP的单位分别取mA、mH,EM的单位是mJ。
计算每边留出气隙宽度的公式为 ;
δ=0.2пLP IP2/SJBM2 (3)
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