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高效13W家用电器开关电源(峰值功率17.2W)实例

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:由TinySwitch-Ⅲ系列产品TNY279P构成13W家用电器非隔离式开关电源的电路如图6-4所示。在输入交流230V电压时的空载功耗小于150mW,最高环境温度可达70℃。图6-4 13W家用电器非隔离式开关电源的电路85~265V的交流电经过熔断电阻器、半波整流管和滤波器,滤除脉动直流和电磁干扰后获得直流高压。通过调节使能周期与禁止周期的比例关系,即可维持输出电压的稳定。由于f1′是在窄范围内偏移的可变频率,因此能有效抑制由132kHz基频及其高次谐波所产生的干扰。

高效13W家用电器开关电源(峰值功率17.2W)实例

由TinySwitch-Ⅲ系列产品TNY279P构成13W(峰值功率17.2W)家用电器非隔离式开关电源的电路如图6-4所示。交流输入电压范围是85~265V,两路输出分别为UO1(-5V,2A);UO2(-12V,连续输出电流为250mA,峰值电流可达600mA)。在输入交流230V电压时的空载功耗小于150mW,最高环境温度可达70℃。

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图6-4 13W(峰值功率17.2W)家用电器非隔离式开关电源的电路

85~265V的交流电经过熔断电阻器(RF)、半波整流管(VD1)和滤波器(C1C2L1C11),滤除脉动直流和电磁干扰后获得直流高压。漏极钳位电路由R1C3R2和VD2构成。VD4和VD5分别为二次侧-5V、-12V输出的整流管。其中,VD4采用SB530型5A/30V肖特基二极管,VD5采用SB3100型3A/100V肖特基二极管。

每当MOSFET导通时,一次侧电流迅速上升,直至达到内部极限电流时才会停止,MOSFET也随即关断。在关断期间,高频变压器中储存的电能就传输到二次侧,并通过VD4C6、VD5C8整流滤波后,获得-5V、-12V输出。反馈信号直接取自-5V的输出端,该端电压一旦超过由晶体管VT(JE9013)的发射结电压UBE稳压管VDZ(BZX79-B4V7,稳压值UZ=4.7V)和R4R7所设定的电压值,VT就迅速导通,使TNY279P的EN/UV端流出的电流超过阈值电流,而将内部MOSFET关断,从而禁止下一个开关周期。通过调节使能周期与禁止周期的比例关系,即可维持输出电压的稳定。(www.xing528.com)

为了有效地抑制电磁干扰,采取以下措施:①将C10接在电源相线L与大地之间,以滤除电源线上的串模干扰,C10被称之为X电容;②将C1接在电源相线(L)与中线之间(N)之间,用于滤除共模干扰,C1被称之为Y电容;③采用内部振荡器具有频率抖动功能的TinySwitch-Ⅲ系列产品TNY279P。所谓频率抖动特性是指把开关频率调制在很窄频段内,以降低和基频的各次谐波相关的电磁干扰的幅度。对TNY279P而言,当开关频率(基频)f1=132kHz时,开关频率以1000次/s的速率在±4kHz范围内抖动,实际开关频率f1=f1±Δf1=132kHz±4kHz=136kHz~128kHz。由于f1′是在窄范围内偏移的可变频率,因此能有效抑制由132kHz基频及其高次谐波所产生的干扰。对开关频率的二次谐波而言,频率抖动范围增加到±8kHz;对三次谐波的频率抖动范围增加到±12kHz。推而广之,对n次谐波的频率抖动范围增加到±4kHz×n。显然,谐波次数愈高,频率抖动的优点愈显著。

设计要点:

高频变压器采用EF20型铁氧体磁心。一次绕组用ϕ0.25mm漆包线绕95匝,-5V绕组用ϕ0.50mm漆包线绕5匝,-12V绕组用ϕ0.4mm漆包线绕7匝。一次绕组的电感LP=1.28mH(允许有±10%的偏差)。在一次绕组与二次绕组之间加屏蔽层。

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