一个新的200kHz/200W环保型开关电源

存能量以降低二次谐波的电压纹波，同时它还必须承受开关频率的电流。电容C3A专用于旁路高频谐波电流。

　　（3）PWM变换器（双管正激式）

　　PWM变换器是一个双管正激式变换器拓扑。其运行频率也为200kHz。在初级一侧的主要部分是Q2A／Q2B和D22／D27。当正激晶体管Q2A／Q2B同时导通时，能量通过变压器传递至输出端。Q2A／Q2B选择具有高开关速度的CoolMOSSPB11N60C2。D22／D27则选EMCON样板二极管。在Q2A／Q2B截止期间，D22／D27是用来钳位变压器磁通复零期间由变压器漏感所生成的反馈尖峰电压。变压器T1由电解电容C3上的直流电压供电并使输出与输入隔离，使用EPCOS出品的RM组合磁芯RM14／N87（见图3），其初级绕组用绞合线Litz，次级用薄铜带绕制。

图3 变压器结构

　　为了减少漏电感，初、次级可采用交错法（Interleaved）绕制。

　　次级是12V通道的D20／D21，L3A，L6和C36／C37以及5V通道的Q19／Q21，L3B，L5和C15，C28。其中D20／D21是45V标准的肖基特二极管，它们在两个时序内各起作用：D20在Q2A/Q2B导通时作为整流二极管，D21则在Q2A/Q2B晶体管截止时作为负载电流的续流通道。

（4）同步整流

　　在5V通道中使用了由三个低压30V／80A的OptiMOSSPB80N03S2L?03做成的同步整流器。其控制信号由次级产生。两个OptiMOSQ19和Q19A是并联的，它们共同提供"低态"PWM的续流电流通道。而OptiMOSQ21则作为串联整流之用。在变压器初级复位瞬间，PWM脉冲输出消失，同步整流器Q19／Q19A通过Q18的体二极管续流导通。当初级转变为导通时，Q18的栅极（早先处于负偏）受到次级绕组电压经电阻R97的驱动，Q18导通使Q19／Q19A截止。而Q21则在R96，L3A和L3B的联动作用下变为导通，开始新一轮的同步整流周期。

　　4．2控制电路

　　200WSMPS的控制板电路如图4所示，它是由混合双ICTDA16888及其周边元件组成。

图4 200WSMPS控制板电原理图图

　　（1）混合双ICTDA16888

　　TDA16888是Infineon公司近年研制的新产品，它提供对带PFC的SMPS的全控制。利用内部同步运行的PFC和PWM功能，使它适应世界范围的电压输入并适用于两级离线变换器。其PFC功能可满足IEC1000?3?2关于交流输入电流谐波限量的规定。它的外围元件较少，因而能减小整个电源的造价。

　　TDA16888具有确定的PFC特性如下：

　　双环路控制（对平均电流和输出电压双敏感）；
　　作为辅助电源的附加运用方式；
　　快速软开关推拉式栅极驱动（1A）；
　　前沿脉冲宽度调制；
　　峰值电流限定；
　　过压保护。
　　其确定的PWM特性为：

　　改进型电流模式控制；
　　快速软开关推拉式栅极驱动（1A）；
　　软启动安排；
　　后沿脉冲宽度调制；
　　为防止变压器饱和，最大占空比限定在50％。

　　（2）PFC控制

　　TDA16888应用平均电流控制方式来提供有源功率因数校正。其PFC部分的"心脏"就是一个模拟乘法器。它为电流误差放大器OP2产生一个可规划的电流基准信号，这个信号是由已整流的输入电源电压与输出电压误差放大器的输出相乘而得到的，因此这个电流基准信号既具有输入电压的形状（双半正弦波）同时又含控制输出电压幅值的作用。通过后续的OP2以及脉冲宽度调制器和驱动器，PFC的交流输入电流就会变成近似正弦波，功率因数接近于1。而PFC的输出电压也稳定在380V。在图4电路中，电压误差放大器（具有电压敏感和补偿作用）的外部电路由R13、R14、R16、C5和C6组成。电阻R4（R4A，R4B）用于监测实际的已整流输入电压。R5、R7、R8、C7和C8是属于电流误差放大器的元件，电感电流可通过在主板上的R6的压降而受到监测。R3、R26可决定PFC的电流限值（近似6.5A）。R11、R12确定了过压的阈值。

　　（3）PWM控制

　　TDA16888提供一个改进型电流模式控制，它带来了有效的斜率补偿以及加强了对电压尖峰的抑制。变换器初级开关电流可通过在主板的R15上的电压降经R32，C21低通滤波后，传送至PWMCS（11）脚中，经内部放大后将和PWMin（14）脚上的输出电压控制环反馈信号XS一起双双输入至内部PWM比较器C8中作比较，由它们共同决定实际占空比。C14提供PWM部分的软启动。输出电压控制环的元件R20，R19，IC2等都安放在主板变换器的次级一侧。其反馈信号的传递是通过一个低值的光耦合器IC3来完成。

　　（4）栅极驱动电路

考虑到运行频率很高，我们采用小信号双极型晶体管（Q6,Q7,Q10,Q11）和MOSFETs(Q8,Q9,Q12,Q13)组成的分立式高速、大电流驱动级去驱动PFC部分的功率管（Q1A,Q1B）以及PWM级的低端功率管（Q2A）。这就是为什么在PFCOUT／PWMOUT的原来栅极驱动信号输出处再插入史密特触发以及后续的分立式驱动放大