根据TOP210的小功率开关稳压电源规划

来源：安博电竞官网    发布时间：2023-12-25 06:40:05

  在十几瓦至中大功率规模内得到了广泛的使用。而在十瓦以下的规模，因为其电路杂乱，性价比低一级原因，通常被线性所代替。但是，跟着各种设备集成度的进步，线性电源体积大、功率低的缺点已严重影响了整机的发展。未处理这一难题，将PWM操控电路与功率

  TOP210是美国功率集成公司（POWERINTEGRATIONS）推出的适用于小功率场合的集成功率转换器。它在小功率使用中有很高的性价比，其集成化程度高，电路规划简略，比分立元件电路减少了15个～20个元器材。用其代替线性电源能够使电源的体积和分量大大减小。TOP210具有以下首要长处：

  （3）MOSFET的导通可控，减小了电磁搅扰（EMI），下降了EMI滤波器的费用；

  图1为TOP210的两种封装方式,其间图1（a）为DIP8引脚封装，图1（b）为3引脚封装，其引脚功用如下所述。

  漏极点：是MOSFET漏极输出衔接端，在敞开作业时，经过一个内部开关高压电流源供给内部偏置电流，一同，也是内部电流检测点。

  操控端：是操控占空比的差错放大器和反应电流的输入端。在正常作业时，经过和内部分流调理器衔接来供给内部偏置电流，一同用作旁路电源和主动重启/补偿电容器的衔接点。

  TOP210变换器内部功用框图如图2所示，它由带隙参阅、振动器、脉宽调制器、栅极驱动器、差错放大器、逐一周期电流约束、封闭与主动重启、过热维护、高压偏流源等9部分所组成，各部分的功用如下：

  带隙参阅：1个温度补偿的带隙参阅基准供给内部电压，该基准也发生1个温度补偿的电流源。可精确地调整振动器的频率和MOSFET的栅极驱动电流。

  振动器：内部振动器对内部电容器进行线性充电和放电，它在两个电压电平（4.7V和5.7V）之间发生锯齿波。一般频率挑选100kHz，可使电磁搅扰最小，并使功率最高。微调电流可改善振动频率精度。

  脉宽调制器：脉宽调制器输出脉冲的占空比与流入操控端的电流成反比，以此来驱动MOSFET，完结电压闭环操控。Re上的差错信号经过角频率为7kHz的RC网络滤波，滤波后的差错信号和内部振动器的锯齿波相比较，发生占空比波形。当操控电流上升时，占空比下降。由振动器发生的时钟信号置位1个寄存器，使MOSFET关断。

  栅极驱动器：栅极驱动器在1个受控的速率时使MOSFET导通，从而使EMI最小，栅极电流可微调以改善精度。

  差错放大器：在前级反应使用场合，分流调理器可完结差错放大器的功用，经过温度补偿的带隙参阅基准,精确地取得分流调理器的电压。差错放大器的增益由操控端的动态阻抗设置，操控端将外部电路信号箝位到VC电压值，超越电源电流的操控端电流由分流调理器加以别离，并流过Re作为差错信号。

  逐一周期的电流约束：将MOSFET导通输出电阻作为逐一周期峰值电流的检测电阻，因此，电流约束比较器把导通状况的漏源电压和门限电压相比较，高的漏极电流使VDS（ON）大于此门限电压，而且使MOSFET关断，直到下1个时钟周期开端。电流约束比较器的门限电压经过温度补偿后，可使峰值电流改动到达最小。在输出级导通之后1个短的时刻内，前沿消隐电路将阻挠电流约束比较作业，因为前沿消隐时刻已被确认，故由初级电容器和次级整流器反向康复时刻引起的电流尖峰不会形成开关脉冲过早地完毕。

  封闭与主动重启：为了减小TOP开关的功耗，在失调状况存在时，封闭/重启电路使电源以5％的占空比导通和截止，此刻，损失调理才能时，阻挠外部电流流入操控端。当过错被扫除后，康复调理才能，电源从头正常作业。

  过热维护：温度维护由1个精细的模仿电路供给，当衔接点的温度超越热封闭温度时（典型值为135℃），该电路将使MOSFET关断。。

  高压偏流源：该电流源从漏极点对TOP开关供给偏压，而且在敞开或滞后作业时，对外部电容器CT充电。电流源以35％的占空比导通或关断，占空比由操控端的充电电流IC和放电电流（ICD1＋ICD2）的比率决议，当MOSFET注册时，此电流源被关断。

  由图2可见，TOP210变换器是1种具有自偏压和维护功用的变换器，它用线性操控端电流来改动占空比，完结稳压输出。在正常作业时，内部MOSFET占空比输出跟着操控端电流的添加而线、反激式

  开关电源由TOP210组成的低功耗、小功率的反激式开关电源原理电路如图3所示。输入直流Ui由85V～265V的沟通经过整流得到。D1、VR1用来箝位因为变压器的漏感引起的尖峰电压，并能衰减漏极振铃电压。次级线V输出电压，输出端的反应电压由VR2稳压值、光耦的正向压降和R1上的压降三者之和来决议。经过调理变压器匝比，可取得不同的输出电压。一同，R2和VR2为输出供给一个假负载，经过调理占空比到达稳压的假负载，用以进步轻载时的负载调整率。当输出端电压升高时，因为稳压二极管VR2根本不变，光耦输入电流添加，输出三极管c?e间的等效电阻减小，二极管随之导通，操控端电流添加，占空比减小，输出电压下降，完结稳压的意图。偏压线对内部栅极驱动充电电流尖峰进行滤波，还决议主动重启频率，而且与R1一同对操控环进行补偿。

  以TOP210为中心规划的开关电源，其电压调整率和负载调整率可达0.2％，功率达85％。若一同选用光耦反应与精细基准电压器材，并合理挑选磁芯与气隙，精心规划与制作主功率变压器绕组，能够非常方便地完结高精度稳压电源。