最近想用TOPSWITCH来搞个开关电源,想先详细了解它的内部原理再动手。结果看了它的datasheet,里面的解释有些地方没看明白(可能也是因为我的水平太烂了吧),高手们请问有哪些好的资料分享分享。例如各种工作模式有什么优点等等,为大家详细讲解一下芯片的功能,小弟感激不尽。
或者有中文的请给发一份,谢谢了.
最近想用TOPSWITCH来搞个开关电源,想先详细了解它的内部原理再动手。结果看了它的datasheet,里面的解释有些地方没看明白(可能也是因为我的水平太烂了吧),高手们请问有哪些好的资料分享分享。例如各种工作模式有什么优点等等,为大家详细讲解一下芯片的功能,小弟感激不尽。
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TOP221Y是TOPSwicth-II系列单片开关电源,仅有三只引脚,外围元件很少,基本无须调试的TOP系列专用开关电源电路TOP221Y,图1是TOP221Y的基本应用电路,TOP221Y在密封的的环境中使用,在85—265V的交流电压下,可输出7W左右的最大功率,而在开放的条件使用输出功率可达15W,我们这里使用的超小型的电源适配器,工作环境是完全密封的,所以选用TOP221Y是合适的,但在塑壳内也必须给TOP221Y加上足够大面积的铝质散热器。图2是TOP221Y
TOP221Y是TOPSwicth-II系列单片开关电源,仅有三只引脚,外围元件很少,基本无须调试的TOP系列专用开关电源电路TOP221Y,
图1是TOP221Y的基本应用电路,TOP221Y在密封的的环境中使用,在85—265V的交流电压下,可输出7W左右的最大功率,而在开放的条件使用输出功率可达15W,我们这里使用的超小型的电源适配器,工作环境是完全密封的,所以选用TOP221Y是合适的,但在塑壳内也必须给TOP221Y加上足够大面积的铝质散热器。TOP221主要性能参数 :
TOP221Y是宽电压范围的单片开关电源模块,可通过外接少量外围元件组成功率在15W以下的高效率电源。
为提高输出电压的稳压精度,电压采样电路使用了高精度可调稳压管TL431,并通过光电耦合将负反馈电压回馈至TOP221Y的控制端。
通过合理的印刷板设计,可使电路工作稳定可靠,电磁辐射降至最小,也可有效地抗外部电磁干扰,具有较好的电磁兼容性能。
输出直流电路采用了LC滤波电路,有效消除次级电路中的高频干扰信号。
交流输入电压范围:85V-265V(47-440Hz)。 直流输出:5V/0.8A,纹波小于50mV。
该电源具有约1%的电压调整率和负载调整率,整机效率可达70%以上。
交流输入电压范围:85V-265V(47-440Hz)。
工作温度范围:0-75℃。
TOP221Y内部电路框图前面楼上已经贴了.请参考.
交流电AC(范围为120V—265V)由两个AC接点输入,经C1和L1组成的EMI滤波器抑制电磁噪声,进入整流电路。
由于TOP221Y具有频率抖动特性,可有效抑制噪声干扰,因而在小功率开关电源中,只需简单的EMI滤波器,
并采用合理的接地技术,即可符合有关电磁兼容性要求。BR1为整流电路,这里选用快恢复特性的整流桥
2KBP06M,整流后的脉动直流电经C1滤波,提供给TOP221开关调制电路。
高频变压器的次极绕组有两个,一个是主绕组,它提供电源的主能量,
高频电压经快速二极管SB540整流后由滤波电容C4,C5滤波,再经L2组成低通滤波器向负载输出。
L2主要是抑制高频噪声向负载输出,以防止负载受其干扰。
输出端的电解电容C6是为了降低输出的交流纹波系数而加的,它主要是降低输出直流电压的交流纹波。
另一个次级绕组组成反馈电压绕组,由二极管整流后加在光敏管两端,输出的反馈电压加在光耦的二极管正极上,
电阻R5和稳压管D5组成基准电压源,为光耦提供基准电压,这样光耦中的二极管的发光强度是由输出电压控制的,
经光耦耦合到TOP221Y的控制端,从而实现脉宽的可控,达到稳压目的。
电阻R**C2是控制环路的补偿元件。
该电源的输入电压范围可达85—265VAC,输出电压为5V,可提供0.8A的电流输出。
负载调整率为±1%,电源效率约为70%,输出纹波电压小于50mV。
电路使用了最简的设计,作为一些掌上型电器的适配电源,完全可以满足要求。
再来一篇计算的更详细的.
在设计开关电源时,首先面临的问题是如何选择合适的单片开关电源芯片,既能满足要求,
又不因选型不当而造成资源的浪费。
根据设计的输出功率和预先确定开关电源的效率和芯片的功率省耗,结合实际的需求选择了TOP221Y芯片。
1.1 性能特点
TOP221Y型为美国动力(power)公司研制的第二代产品TOPSwitch—II,属于三端单片开关电源,
内部功率开关管的耐压值均高达700 V。
TOPSwitch一Ⅱ系列产品具有以下显著特点:
(1)将脉宽调制控制系统的全部功能集成到三端芯片中。
内含脉宽调制器、功率开关场效应管、自动偏置电路、保护电路、高压启动电路和环路补偿电路,
通过高频变压器使输出端与电网完全隔离,真正实现了无工频变压器、隔离、反激式开关电源的单片集成化。
(2)它属于漏极开路输出并且利用电流来线性调节占空比的AC/DC电流变换,电流控制型开关电源。
(3)TOP221Y型只有三个引出端。能以最简单方式构成无工频变压器的反激式开关电源。
为完成多种控制、偏置及保护功能,其控制端属于多功能引出端。
它具有连续和不连续两种工作模式。反馈电路有四种基本类型,能构成各种普通型和精密型开关电源。
(4)开关频率的典型值为100 kHz,允许范围是90~110 kHz,占空比调节范围1.7%~67% 。
(5)外围电路简单。外部仅需接整流滤波器、高频变压器、漏极钳位保护电路、反馈电路和输出电路。
(6)电源效率高。因芯片本身功耗很低,电源效率可达80%左右,最高可达90% 。
(7)若将它配以低压差线性集成稳压器,则可构成一种新型复合式开关电源,
既保留了开关电源体积小、效率高的优点,又具有线性稳压电源稳定性好、纹波电压低等优良特性。
TOP221Y的功能主要包括十大部分:
①控制电压源;
②带隙基准电压源;
③振荡器;
④并联调整器/误差放大器;
⑤脉宽调制器;
⑥ 门驱动级和输出级;
⑦过流保护电路;
⑧过热保护及上电复位电路;
⑨关断/自动重启动电路;
⑩高压电流源。
TOP221Y的基本工作原理是利用反馈电流Ic来调节占空比D,达到稳压目的。