由TOP247YN构成的三路隔离输出+ 15V、+15V和+5V开关电源电路如图所示。其输入电压变化范围为20-30V DC和85-265V AC。
整流桥型号为RS205,参数为反向耐压600V,最大可通过电流2A。
初级保护电路由箝位电路(D5、D8)构成,能有效抑制因高频变压器存在漏感而产生的尖峰电压,保护TOP247YN内部的功率开关管不受损坏。D8采用P6KE200A型瞬变电压抑制二极管(TVS),其反向击穿电压UB=200V。V5选用的是UF4007型超快恢复二极管(SRD)。
C5为VCC端的旁路电容。
D6和C13组成反馈线圈输出端的高频整流滤波器。
次级高频整流管采用大电流、低压降的肖特基二极管,型号为21DQ10(3A/100V)。同时还使用了UF4007。后面还有滤波电路,输出端接有假负载。
铁氧体磁芯型号为EE25。为防止发生磁饱和现象,需要加入一定的气隙。
二.可以改进的方面
以上是直接测绘的变送器开关电源部分电路得到的电路图。经过分析,还有可以改进的地方,主要有以下两个方面。
1. 还可以在变压器的初级加上RC吸收电路,即在D8上并联R=68kΩ/2W,C=4.7nF/1000V。
2. 输出滤波部分,滤波电容值较小、没有接电感,这样会导致输出电压波动较大,而且在输出端接有保险管,不知是何用意。
三.核心部分的分析计算
另外,还有两个需要注意的方面,需要进行更加详细的分析和计算,才能对电路的工作原理有更加深入的认识。
1. TOP247YN的外部管脚接法。
TOP247YN属于PI(Power Integration)公司推出的第四代TOPSwitch-GX系列单片开关电源芯片。芯片共有六个引脚,除了必需的C(控制)、D(漏极)、S(源极)外,还具有三个特色引脚L(线电压检测)、X(外部限流)、F(频率)。线电压检测引脚可以实现过压(OV)、欠压(UV)等功能;外部限流引脚可以实现外部限流调节、远程开/关控制;频率引脚可以控制开关频率为66kHz或者132kHz。
在本电路中,线电压检测引脚接至源极引脚则禁用此引脚的所有功能。频率引脚接至源极则开关频率为132kHz。外部限流引脚所接电阻R=27kΩ,对应的限流为Ilimit = 40%×3.60 = 1.44A。
2. 高频变压器的设计,即变压器的尺寸和漆包线的线径、匝数等参数,与这些参数密切相关的还有电源的输出能力,即每一路的输出电流。