新型TOPSwitch-GX系列电源的PI设计

2．3 变压器的绕制

PI—Expert软件推荐变压器采用堆叠式的绕制方法。其优点就是能加强磁耦合、改善轻载时的稳压性能、骨架上的引脚较少、并且制造成本较低。绕制过程中，初级绕组在最里层，有利于减少初级绕组的分布电容，降低初级绕组对相邻元件的干扰；12V／3A绕组紧挨初级绕组，其次由里向外分别为反馈绕组、24 V／2 A、8V／2 A、12V／1A用于减少漏感：反馈绕组在主电源的外边，反馈绕组与次级绕组耦合最强。对电压的变化敏感，有利于提高稳压效果。各绕组层之间的绝缘使用聚脂薄膜隔离，保证了较好的绝缘强度。同时，为了降低磁辐射、减小温升及便于安装，在初级与次级线圈之间以及其外圈都用铜片隔离，且缝隙处用导热胶灌注。在变压器的设计和制作过程中，必须对磁芯与线圈的结构、绕制方法、散热、效率等周密考虑。

2．4 电路工作原理

输入交流195～265 V电压接入交流电源进线端的LC，专门用于滤除电网线之间的串模干扰和共模干扰。交流电压经全桥整流后。再通过滤波电容变成较平滑的直流电压：与变压器原边并联的吸收电路采用钳位电压为200 V的P6KE200型瞬态电压；VD选用BYV26C型超快恢复二极管，其反向耐压为600 V，可构成保护功能完善的VS、VD、R、C型钳位及吸收电路，以便吸收漏感上较大的磁场能量，从而保护MOSFET不受损坏。由高频变压器T1和TOP246Y组成的单端反激电路，可将能量传输到二次侧；输出整流二极管采用共阴极肖特基对管．输出滤波电路由L和C并联构成；线性光耦合器PC817和可调式三端精密稳压器TLA31组成精密光耦反馈电路；输出电压Uo通过电阻分压器获得取样电压，并与TLA31中的2．5 V基准电压进行比较后产生误差电压，再经过光耦隔离放大，可改变TOP246Y的控制端电流Ic，使占空比发生变化，进而调节Uo保持不变；反馈绕组的输出电压经VD、C整流滤波后，给光耦的接收端提供偏压。这种设计的优点在于：正常工作时VS的损耗非常小，泄漏磁场能量主要由R分担；抑制器件的关键作用是限制在起动(或过载)情况下的尖峰电压，确保MOSFET的漏极电压低于700 V。

3 实验结果

输入电压为AC230V时，测得如表1所列的结果，电源效率高达90％，负载调整率为±1％；输入电压为AC195～26 5V时，电源效率大于8 5％，满载时纹波均小于100 mV。

4 结束语

TOPSwitch—GX开关电源简单好用、功能齐全、易于设计。它集PWM／MOSFET于一体。具有过压、欠压、过流、过热保护、远程控制等众多优点，并且采用PI—Expert软件辅助，可以在短时间内设计出高性能、低价格、重量轻的开关电源。实验证明，在宽范围输入的情况下．其输出波形稳定，输出纹波小，电源效率高，完全符合电器电源的要求。可广泛应用于DC／DC变换模块等各类小型高效节能型开关电源领域。