??降壓型轉(zhuǎn)換器電路設(shè)計與器件選擇
作者：海飛樂技術(shù) 時間：2017-03-24 14:17
圖1所示的電路為一個典型的輸出為12 V、120 mA的非隔離電源。它通常應(yīng)用于家用電器的控制，比如電飯煲、洗碗機及其它白色家電。此電路還適合于其它非隔離供電的應(yīng)用，比如夜間照明燈、LED驅(qū)動、電表及住宅加熱控制器等。
圖1 典型的輸出為12 V、120 mA的非隔離電源電路圖
輸入級由保險電阻RF1、二極管D3和D4、電容C4和C5以及電感L2組成。電阻RF1為阻燃可熔的繞線電阻，它同時具備多個功能：a)將整流管D3和D4的浪涌電流限制在安全的范圍；b)差模噪聲的衰減；c)在其它任何元件出現(xiàn)短路故障時，充當輸入保險絲的功能(元件故障時必須安全開路，不應(yīng)產(chǎn)生任何冒煙、冒火及過熱發(fā)光現(xiàn)象)。功率處理級由LinkSwitch-TN、續(xù)流二極管D1、輸出電感L1及輸出電容C2構(gòu)成。選用LNK304器件使電源工作在極度非連續(xù)工作方式(MDCM)。
對于此極度非連續(xù)的工作方式，二極管D1采用反向恢復(fù)時間(trr)約為75 ns的超快恢復(fù)二極管。而對于連續(xù)工作方式(CCM)的設(shè)計，建議使用反向恢復(fù)時間(trr)小于等于35 ns的二極管。電感L1為非定制標準電感，具有適當?shù)腞MS電流額定值(要滿足溫升要求)。電容C2是輸出濾波電容，其主要功能是限制輸出電壓紋波。輸出電壓的紋波最主要取決于輸出電容的ESR而非電容的容量。為了簡化近似，二極管D1和D2的正向?qū)▔航凳窍嗤摹?/span>
因此，C3兩端的電壓會跟蹤輸出電壓。連接到U1 FB引腳由R1和R3組成的電阻分壓器對C3的電壓進行檢測及穩(wěn)壓。選取R1 和R3 的阻值， 使得FB引腳電壓為1.65 V時，輸出電壓為所要求的穩(wěn)壓值。通過丟開關(guān)周期的方法來維持輸出電壓的穩(wěn)定。當輸出電壓上升時，流入FB引腳的電流增加。如果此電流超過IFB值，則隨后的周期就會被丟掉，直到此電流低于IFB值時才會有周期執(zhí)行開關(guān)操作。因此，隨著負載的減輕，會有更多的周期被丟掉。而當負載加重時，只有很少的周期被丟掉。如果在50 ms期間沒有任何周期被丟掉，LinkSwitch-TN(限于LNK304-306)會進入自動重啟動狀態(tài)以提供過載保護，并將平均輸出功率限制在最大過載功率約6％的水平上。在輕載或空載情況下，由于輸出電壓和C3兩端電壓存在跟蹤誤差，在輸出端可能需要一個很小的假負載(R4)。對于圖1當中的設(shè)計，如果對空載輸出電壓有要求，則R4的阻值應(yīng)降低到2.4 kΩ。
圖2a. 降壓型轉(zhuǎn)換器電路中采用LinkSwitch-TN器件P或G封裝的PCB板建議布局
圖2b. 降壓型轉(zhuǎn)換器電路中采用LinkSwitch-TN器件D封裝的PCB板建議布局
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