基于电源芯片VB409的无变压器供电电源设计

图3 VB409组成的电源电路

图3中，D1实现半波整流，C2为涤纶电容，C3为高压电解电容，R1、R2为金属膜1/4 W电阻，C1耐压为25 V。

图1中，Vref1的电压为12V左右，Threshold端的电压高于Vref1将关断输入向输出的传送，Threshold端的工作电流最小为30μA。因此，R1与R2之和决定工作电流，R1与R2之比确定加在Threshold端的最高电压。图2中，t1、t2所处的位置对应的输入电压V1即关断的门限电压值。这个值的大小为： V1=Vref1。

V1是变化的交流电，变化规律为：

在这里，将VIN等比例缩小至V1，可以提高期间的工作可靠性。

当输入电压为AC 220 V，Threshold端的工作电流约为120 μA时，R1+R2=1.86 MΩ。按此参数设置，当输入电压为AC 60 V时，Threshold端的工作电流约为30 μA，还能够正常工作。同理，适当配置R1和R2的值，还可以确定输入电压的有效范围，VB409允许最小输入电压可至12V。C1值的确定参见图1和图2。

C1提供输入短路关断时维持输出电路的电压，同时提供OUTPUT2较为稳定的输出。由于充、放电时间变慢，C1的值越大，OUTPUT2的输出电压值越低，但是能够提供较大的输出电流；反之，C1的值小，充、放电时间越快，OUTPUT2的输出电压值也就越高，但是能够提供的输出电流变小。一般C1的值在47～220 μF之间选择，典型值为100 μF。

3 实例MCU应用系统

使用VB409为主电源供给MCU应用系统，在设计之前，应首先估算系统的5 V电源的总功耗。计算时要将灌电流、拉电流一并计算。
图4为笔者设计的一个典型应用系统的原理图。图4为测量电能并在LCD上显示的MCU应用系统。CPU采用AT89C55WD，最大耗电量为20 mA（若采用STC89C58RD+，则耗电量可降至9 mA左右）；LCD选用SO12864，采用COG式，连同背光最大耗电为20mA；功率/电能计量芯片CS5460的最大耗电量为5 mA，加上复位、键盘等最大耗电量小于50 mA；继电器输出没有画出，耗电量为12mA。因此，完全可以使用VB409供电，且系统体积小，完全可以放置在LCD背后。

图4 一个典型应用系统原理图 结语 由于没有变压器，因此就失去了电流的绝缘，所以采用VB409作为供电电源，要用在对电流绝缘没有要求的场合，例如洗衣机、中央供热、功率计量等。对于需要电流绝缘的场合，需在供电输入端加一个1∶1的小型隔离变压器，因为输入功率低，所以变压器的尺寸可以做得比较小，同时变压器的输出还可以使用电阻分压后再输入到VB409中。 编辑：博子