三路输出的超宽压输入电源电路设计分析

宽压输入电源要求在肯定范围内不划一级的电压都能够使用，对电压波动有很强的适应性。在工业现场，电网的电压每每受用电负载的转变而变动，分外是负载较大时情况尤其紧张。另外，现场环境的干扰尖峰也会叠加在输入电压上一路进入电源电路，致使在恶劣环境下，正常供电的开关电源或其它元件极其容易损坏。下面浅谈下超宽压输入电源电路设计。

这是一款基于TOP242N设计的三路输出开关电源，要求输入电压范围为80~400VAC，输出电压分别为5V/0.6A、5V/0.1 A、15V/0.15A，输出总功率约为6W左右。电源电路原理图如下图所示：

宽压电源前端电路设计：

考虑输入时电源的波动转变为±15%，当输入电压要求为400VAC时，最高输入电压可达460V左右。此输入电压经过整流滤波后，其电压可达650V左右，再考虑加上输出反馈的电压Uor和漏感形成的尖峰电压，叠加后其最高电压将超过800V。而该芯片的最高电压为700V，为了保证TOP242能正常安全工作，在设计前端电路时增长了一个MOS管，让MOS管与TOP242串接关键词排名，并实现与TOP管同步开关来进步团体耐压。为了使MOS管和TOP242N内部的开关管时序保持同等，MOS管的通断由TOP242N控制。

宽压电源外围控制电路设计：

该电路将TOP242N设为全频工作体例，将TOP242N的极限电流设置为内部最大值，把多功能脚M与S短接，开关频率为132kHz。

宽压电源稳压反馈电路设计：

该设计采用光耦加TL431的反馈体例，反馈回路的情势由输出电压的精度决定，如许可以将输出电压的变动控制在±1%以内，反馈电压由5V输出端取样。电压反馈旌旗灯号通过电阻分压器R10、R11获得取样电压后，将与TL431中的2.5V基准电压进行比较并输出偏差电压，然后通过光耦改变TOP242N的控制端电流Lc，再通过改变占空比来调节输出电压使其保持不变。光耦的另一作用是对冷地和热地进行隔离。尖峰电压经R8、C4滤波后，可使偏置电压即使在负载较重时，也能保持稳固，调节电阻R10、R11可改变输出电压的大小。

宽压电源高频变压器设计：

磁芯一样平常应选用能够知足高频开关的锰锌铁氧体磁心，为便于绕制，磁心外形可选用EI或EE型，变压器的初、次级绕组应相间绕制。因为要考虑大量的相互关联变量来设计高频变压器，因此计算较为复杂，为减轻设计者的工作量，设计高频变压器可以使用专用软件。

宽压电源次级输出电路设计：

整流二极管和滤波电容构成输出整流滤波电路，整流二极管选用肖特基二极管可降低损耗并消弭输出电压的纹波，但肖特基二极管应加上功率较大的散热器，电容器一样平常应选择低ESR等效串联阻抗的电容。滤除高频开关过程所产生的电压噪声和电压尖峰，在整流滤波环节的后面通常应再加一级LC滤波环节，用于进步输出电压的滤波结果。

宽压电源珍爱电路设计：

在电源的输入端还设计了附加的过电压珍爱措施，是为了珍爱电源在瞬间高压下能正常工作。为有用的克制开机瞬间的电压浪涌冲击，在输入端并接了较大功率的压敏电阻，并且在后级加上共模电感和负温度系数的热敏电阻。为防止在开关周期内，TOP242N关断时漏感产生的尖峰电压使TOP242N损坏，电路中设计了由钳位齐纳管VD5、阻断二极管VD6组成的珍爱网络。该网络在启动或过载时，VD5即会限定漏极电压。而在正常工作时，VD5上的损耗很小。

宽压电源设计总结：

对该采用TOP242N设计的宽压输入三路输出电源性能进行测试，测试效果注解，各项性能指标经测试均较写意。该电源在输入60~500VAC时，且在60°高温条件下，电源都能可靠稳固工作，电源的服从约为85%以上，纹波电压、输出电压稳固精度都在规定的范围内。在EMC测试中四川人事考试网首页百度优化，浪涌±4000V，快速脉冲群±4000V也能正常工作。

宽压模块电源无论在低压或高压输入时，都可输出稳固的电压，有用地进步了开关电源在工业现场各种环境下工作的可靠性和便利性，实用性能强。