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TOP250Y大功率开关电源设计

     我了解的PI产品中我认为最好的产品是TOP250YTOP250Y只有很少的三四个外围元器件,这就使得相同设计的电源尺寸更小、待机效率更高、系统成本更低,并保持了用途广泛和设计简单的特色,使电源设计能为290W以下的应用创造出高性价比的方案。

 由TOP250Y构成的开关电源电路,其交流输入电压范围是交流176~264V ,满载时电源效率可达86%。交流电压UI 依次经过电磁干扰(EMI) 滤波器(C1,L1)、输入整流滤波器(V1,C2) 获得直流高压。直流高压经过R1 后接N1 的L端,为TOP250Y提供电压前馈信号,实现过压保护、欠压保护以及使电源随输入电压改变Dmax功能。这里将N1的X 脚接地,使TOP250Y 工作在最大占空比,因此,即使在宽范围输入时,电源也能达到最大连续输出功率PoM=290W。将N1的F脚接地,使TOP250Y工作在较高的132kHz频率上,采用这种设计方法允许高频变压器选用尺寸较小的磁芯,并防止出现磁饱和现象。 次级电压经过V5,C8~C11,L2和C12整流滤波后,获得+ 24V/12A的稳压输出。C8~C11滤除纹波电压,L2和C12则用来消除开关噪声。该电源采用一个简单的串联稳压管方式的光耦反馈电路。E1为4N25型线性光耦合器。V7和V8分别采用1N963 和1N962 型稳压管。其稳压原理如下:当由于某种原因致使输出电压Uo↑,所产生的误差电压使E1中LED的IF↑,光耦接收管的IE↑,使得N1 控制端电流Ic↑,而占空比D ↓,导致Uo↓,从而实现了稳压目的。反之, Uo↓→I F↓→I E↓→Ic↓→D↑→Uo↑,同样起到稳压作用。 当开关电源空载时,TOP250Y能采用跳过周期的方式极大地降低最大输出占空比,使得Dmax<2%。因此,在输出端无须接假负载,这样还可降低空载或待机状态下的功耗。 V6和C14为次级提供软启动,C14为软启动电容,能消除刚接通电源时产生的电压过冲现象,使反馈绕组提供给N1的C脚电压先于输出电压,这样就保证了即使在低输入电压和满载情况下,也能使输出电压在启动时正常调整。电阻R5和电容C13构成控制环路补偿电路。 反馈绕组电压经过V4和C5整流滤波后,产生12 V的反馈电压,经过E1 给TOP250Y 的控制端提供偏压。C4 是旁路电容,它还与R3 和C3 构成控制环路的补偿电路。 齐纳箝位管V2、超快速二极管V3、电阻R2和电容C6组成尖峰吸收电路。用于吸收在TOP250Y关断时由高频变压器漏感产生的尖峰电压, 对TOP250Y中MOSFET管的漏极起到保护作用。 由于V2上并联R2和C6,在正常工作时,R2几乎承担了所有的泄放能量,而在启动或超载的情况下,V2又限制了尖峰电压不超过N1中MOSFET管的安全电压(700V)。

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2016-01-13 20:42
反馈来自对输出容差有最严格要求的输出端。
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2016-01-14 08:37
利用此功能可以方便地实现前端的电压反馈功能
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2016-01-14 10:23
@陌路绝途
反馈来自对输出容差有最严格要求的输出端。
,由于后级稳压器或假负载会造成成本增加和效率降低,因而它们缺乏足够的吸引力
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spowergg
LV.10
5
2016-06-07 15:19
直流反馈才需要假负载来提高电源的可靠性。
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谢厚林
LV.12
6
2016-06-08 08:59

设计输出高压电压,注意次级二极管的干扰。

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2016-09-09 17:04
TOP250Y跟所有的TOP已经一样只有很少的元器件,这就可以工作了。还是里面功率最大的一款能到达290W的输出功率。
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2016-10-07 16:57
@亲爱的郭郭
TOP250Y跟所有的TOP已经一样只有很少的元器件,这就可以工作了。还是里面功率最大的一款能到达290W的输出功率。
TOP250Y类的产品只要几个外围元器件,就可以正常工作了,待机效率高、系统成更低,还可以做成多路输出的方式使用。
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谢厚林
LV.12
9
2016-10-08 08:48
@亲爱的郭郭
TOP250Y跟所有的TOP已经一样只有很少的元器件,这就可以工作了。还是里面功率最大的一款能到达290W的输出功率。

具有输入的过压保护

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qs7785yj
LV.9
10
2016-11-21 00:02
@谢厚林
具有输入的过压保护
问一下,我用TOP250Y+EER35做36V 6.5A   4阶段充电器给36V 29Ah的锂电池充电。充电过程为:CC:28-32V 4A,32-41.5V   6.5A,41.5-41.8V   4A;CV:41.8-42V  0.7A,截至电流 0.6A。实际调试的时候发现当充电器输出电压超过40V后,芯片温度就很高了,而且很容易进入热保护和重启状态,当时室温大约30度,用热电偶测得安装螺丝处的芯片背板温度80度左右,芯片塑封材料与陶瓷导热绝缘片夹角处温度大约低7-8度,到了外部铝型材外壳(大致是芯片背面的位置)温度约60度上下。后来只能将输出电流降低到6A,就都正常了。按照资料应该可以输出290W,设计最高也就270W,现在最高250W,只高了20W,芯片就进入热保护了,有点想不通。

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a2822964691
LV.8
11
2016-11-21 08:05
  这个电源反馈是比较标准的光耦反馈电路用的比较多!
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z1249335567
LV.8
12
2016-11-21 08:12
@a2822964691
TOP250Y类的产品只要几个外围元器件,就可以正常工作了,待机效率高、系统成更低,还可以做成多路输出的方式使用。
如果你用TOP250Y做 4阶段充电器,那样的话电路控制办法就会比较复杂了。
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tmpeger
LV.10
13
2017-01-04 17:02
@陌路绝途
反馈来自对输出容差有最严格要求的输出端。
输出端好奇怪啊,怎么有4个1000uF的大电容并联,这是用来做什么用的,之前都没见过这样的设计
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tmpeger
LV.10
14
2017-01-04 17:03
@z1249335567
如果你用TOP250Y做 4阶段充电器,那样的话电路控制办法就会比较复杂了。
TOP250Y的资料在哪里能找到,是不是已经停产,官网找不到,这么大的输出一般用在哪里
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2017-01-07 16:57
TOP250Y是第一批三端电源集成块,只要很少的三四个外围元器件就可以做出电源来。
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xxbw6868
LV.9
16
2017-01-16 12:49
@qs7785yj
问一下,我用TOP250Y+EER35做36V6.5A 4阶段充电器给36V29Ah的锂电池充电。充电过程为:CC:28-32V4A,32-41.5V 6.5A,41.5-41.8V 4A;CV:41.8-42V 0.7A,截至电流0.6A。实际调试的时候发现当充电器输出电压超过40V后,芯片温度就很高了,而且很容易进入热保护和重启状态,当时室温大约30度,用热电偶测得安装螺丝处的芯片背板温度80度左右,芯片塑封材料与陶瓷导热绝缘片夹角处温度大约低7-8度,到了外部铝型材外壳(大致是芯片背面的位置)温度约60度上下。后来只能将输出电流降低到6A,就都正常了。按照资料应该可以输出290W,设计最高也就270W,现在最高250W,只高了20W,芯片就进入热保护了,有点想不通。[图片][图片][图片][图片][图片]
你用TOP250Y设计的给锂电池充电上面显示的是充电电流跟电压吗?
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h547515318
LV.6
17
2017-01-16 14:43
好多老的型号外围元器件度比较少,就是PI产品为什么怎么好多人yon的原因,比较简单好用。
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erecing
LV.9
18
2017-02-03 22:12
TOP250Y真是够老的型号,它的自动重启动功能在短路状况下达到<3%的输出功率
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erecing
LV.9
19
2017-02-03 22:19
@tmpeger
TOP250Y的资料在哪里能找到,是不是已经停产,官网找不到,这么大的输出一般用在哪里
大功率电源的场合,或者用来做功率led器件也是很合适的
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erecing
LV.9
20
2017-02-03 22:20
@原来会员名可以很长的
TOP250Y是第一批三端电源集成块,只要很少的三四个外围元器件就可以做出电源来。
TOP250Y采用了专利高压CMOS技术,能将高压功率MOSFET和所有低压控制电路集成到一个单片集成电路中
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a2512848524
LV.8
21
2017-07-11 16:36
@q若不弃永相惜q
利用此功能可以方便地实现前端的电压反馈功能
TOP250Y是老的三端电源芯片,电路比较简单外围元器件比较少,现在已经出好多新型号了。
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2018-02-07 07:54
@a2822964691
 这个电源反馈是比较标准的光耦反馈电路用的比较多!
在开关电源中,比较多的是用光耦反馈电路,通过调节控制端电流来改变占空比,达到精密稳压目的。
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2018-02-07 07:54
@erecing
TOP250Y真是够老的型号,它的自动重启动功能在短路状况下达到
TOP250Y应该是停产了,在PI的网站上找不到这款芯片了,建议楼主看看TOPSwitch-JX和TOPSwitch-HX里的芯片,应该有其它芯片可以替代。
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紫蝶
LV.9
24
2018-02-07 17:25
@原来会员名可以很长的
TOP250Y是第一批三端电源集成块,只要很少的三四个外围元器件就可以做出电源来。
早期的芯片了,设计大功率电源用的还是比较多,也好用。
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qs7785yj
LV.9
25
2018-02-17 12:11
@xxbw6868
你用TOP250Y设计的给锂电池充电上面显示的是充电电流跟电压吗?
电池的充电线是多芯的,其中有2根是电压反馈线,直接取自电池,充电器上的电压是电池端电压,不是充电器端电压,电流是充电电流。
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hyldsg
LV.5
26
2018-02-24 15:56
 比较正统的用法
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