最近想用TOPSWITCH來搞個開關電源,想先詳細了解它的內部原理再動手。結果看了它的datasheet,里面的解釋有些地方沒看明白(可能也是因為我的水平太爛了吧),高手們請問有哪些好的資料分享分享。例如各種工作模式有什么優(yōu)點等等,為大家詳細講解一下芯片的功能,小弟感激不盡。
或者有中文的請給發(fā)一份,謝謝了.
最近想用TOPSWITCH來搞個開關電源,想先詳細了解它的內部原理再動手。結果看了它的datasheet,里面的解釋有些地方沒看明白(可能也是因為我的水平太爛了吧),高手們請問有哪些好的資料分享分享。例如各種工作模式有什么優(yōu)點等等,為大家詳細講解一下芯片的功能,小弟感激不盡。
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TOP221Y是TOPSwicth-II系列單片開關電源,僅有三只引腳,外圍元件很少,基本無須調試的TOP系列專用開關電源電路TOP221Y,圖1是TOP221Y的基本應用電路,TOP221Y在密封的的環(huán)境中使用,在85—265V的交流電壓下,可輸出7W左右的最大功率,而在開放的條件使用輸出功率可達15W,我們這里使用的超小型的電源適配器,工作環(huán)境是完全密封的,所以選用TOP221Y是合適的,但在塑殼內也必須給TOP221Y加上足夠大面積的鋁質散熱器。圖2是TOP221Y
TOP221Y是TOPSwicth-II系列單片開關電源,僅有三只引腳,外圍元件很少,基本無須調試的TOP系列專用開關電源電路TOP221Y,
圖1是TOP221Y的基本應用電路,TOP221Y在密封的的環(huán)境中使用,在85—265V的交流電壓下,可輸出7W左右的最大功率,而在開放的條件使用輸出功率可達15W,我們這里使用的超小型的電源適配器,工作環(huán)境是完全密封的,所以選用TOP221Y是合適的,但在塑殼內也必須給TOP221Y加上足夠大面積的鋁質散熱器。TOP221主要性能參數(shù) :
TOP221Y是寬電壓范圍的單片開關電源模塊,可通過外接少量外圍元件組成功率在15W以下的高效率電源。
為提高輸出電壓的穩(wěn)壓精度,電壓采樣電路使用了高精度可調穩(wěn)壓管TL431,并通過光電耦合將負反饋電壓回饋至TOP221Y的控制端。
通過合理的印刷板設計,可使電路工作穩(wěn)定可靠,電磁輻射降至最小,也可有效地抗外部電磁干擾,具有較好的電磁兼容性能。
輸出直流電路采用了LC濾波電路,有效消除次級電路中的高頻干擾信號。
交流輸入電壓范圍:85V-265V(47-440Hz)。 直流輸出:5V/0.8A,紋波小于50mV。
該電源具有約1%的電壓調整率和負載調整率,整機效率可達70%以上。
交流輸入電壓范圍:85V-265V(47-440Hz)。
工作溫度范圍:0-75℃。
TOP221Y內部電路框圖前面樓上已經貼了.請參考.
交流電AC(范圍為120V—265V)由兩個AC接點輸入,經C1和L1組成的EMI濾波器抑制電磁噪聲,進入整流電路。
由于TOP221Y具有頻率抖動特性,可有效抑制噪聲干擾,因而在小功率開關電源中,只需簡單的EMI濾波器,
并采用合理的接地技術,即可符合有關電磁兼容性要求。BR1為整流電路,這里選用快恢復特性的整流橋
2KBP06M,整流后的脈動直流電經C1濾波,提供給TOP221開關調制電路。
高頻變壓器的次極繞組有兩個,一個是主繞組,它提供電源的主能量,
高頻電壓經快速二極管SB540整流后由濾波電容C4,C5濾波,再經L2組成低通濾波器向負載輸出。
L2主要是抑制高頻噪聲向負載輸出,以防止負載受其干擾。
輸出端的電解電容C6是為了降低輸出的交流紋波系數(shù)而加的,它主要是降低輸出直流電壓的交流紋波。
另一個次級繞組組成反饋電壓繞組,由二極管整流后加在光敏管兩端,輸出的反饋電壓加在光耦的二極管正極上,
電阻R5和穩(wěn)壓管D5組成基準電壓源,為光耦提供基準電壓,這樣光耦中的二極管的發(fā)光強度是由輸出電壓控制的,
經光耦耦合到TOP221Y的控制端,從而實現(xiàn)脈寬的可控,達到穩(wěn)壓目的。
電阻R**C2是控制環(huán)路的補償元件。
該電源的輸入電壓范圍可達85—265VAC,輸出電壓為5V,可提供0.8A的電流輸出。
負載調整率為±1%,電源效率約為70%,輸出紋波電壓小于50mV。
電路使用了最簡的設計,作為一些掌上型電器的適配電源,完全可以滿足要求。
再來一篇計算的更詳細的.
在設計開關電源時,首先面臨的問題是如何選擇合適的單片開關電源芯片,既能滿足要求,
又不因選型不當而造成資源的浪費。
根據(jù)設計的輸出功率和預先確定開關電源的效率和芯片的功率省耗,結合實際的需求選擇了TOP221Y芯片。
1.1 性能特點
TOP221Y型為美國動力(power)公司研制的第二代產品TOPSwitch—II,屬于三端單片開關電源,
內部功率開關管的耐壓值均高達700 V。
TOPSwitch一Ⅱ系列產品具有以下顯著特點:
(1)將脈寬調制控制系統(tǒng)的全部功能集成到三端芯片中。
內含脈寬調制器、功率開關場效應管、自動偏置電路、保護電路、高壓啟動電路和環(huán)路補償電路,
通過高頻變壓器使輸出端與電網完全隔離,真正實現(xiàn)了無工頻變壓器、隔離、反激式開關電源的單片集成化。
(2)它屬于漏極開路輸出并且利用電流來線性調節(jié)占空比的AC/DC電流變換,電流控制型開關電源。
(3)TOP221Y型只有三個引出端。能以最簡單方式構成無工頻變壓器的反激式開關電源。
為完成多種控制、偏置及保護功能,其控制端屬于多功能引出端。
它具有連續(xù)和不連續(xù)兩種工作模式。反饋電路有四種基本類型,能構成各種普通型和精密型開關電源。
(4)開關頻率的典型值為100 kHz,允許范圍是90~110 kHz,占空比調節(jié)范圍1.7%~67% 。
(5)外圍電路簡單。外部僅需接整流濾波器、高頻變壓器、漏極鉗位保護電路、反饋電路和輸出電路。
(6)電源效率高。因芯片本身功耗很低,電源效率可達80%左右,最高可達90% 。
(7)若將它配以低壓差線性集成穩(wěn)壓器,則可構成一種新型復合式開關電源,
既保留了開關電源體積小、效率高的優(yōu)點,又具有線性穩(wěn)壓電源穩(wěn)定性好、紋波電壓低等優(yōu)良特性。
TOP221Y的功能主要包括十大部分:
①控制電壓源;
②帶隙基準電壓源;
③振蕩器;
④并聯(lián)調整器/誤差放大器;
⑤脈寬調制器;
⑥ 門驅動級和輸出級;
⑦過流保護電路;
⑧過熱保護及上電復位電路;
⑨關斷/自動重啟動電路;
⑩高壓電流源。
TOP221Y的基本工作原理是利用反饋電流Ic來調節(jié)占空比D,達到穩(wěn)壓目的。