低压直流宽范围输入开关电源的设计

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第 １５卷 第 ３期 ２０１２年 ３月
鼋涤敷瓤 阕
ＰＯＷ ＥＲ ＳＵＰＰＬＹ ＴＥＣＨ Ｎ０Ｌ０ＧＩＥＳ ＡＮＤ ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＳ
ＶｏＩ．１５ Ｎｏ．３ Ｍ ａｒ． ２０１２
图 １ ＤＰＡ—Ｓｗｉｔｃｈ 功 能 结 构 框 图
频 率为 ３００ ｋＨｚ。 （６）源极（Ｓ）引脚 此 引脚是输 出 ＭＯＳＦＥＴ的源极连 接点 ，用于功
３ 设 计 要 点
（１）对 于标 称 欠 压 设 置 点 ；图 ２中 尺 值 按
式 （１）、（２）选择 ：电阻 Ｒ 将该 电路 的输 人欠／过压 分别
设 定为 ２２ Ｖ和 ５７ Ｖ。
Ｒ ＝（Ｕｕｖ－２．３５）／５０ Ａ
（１）
Ｕｏｖ＝（ＲｌＸ１３５ Ｉ，ｚＡ）＋２．５ Ｖ
ｆ２１
（２）齐 纳 管 ＶＲ （Ｐ６ＫＥ１００Ａ）将 漏 极 电压 控 制 在 ＢＶＤｓｓ（２００ Ｖ）以下 。
率 返 回端 。它也是初级 控制 电路的公共 点及参考 点。
２ ５ Ｗ 仪 表 电源 设 计
本 文采 用 ＤＰＡ４２３Ｐ设 计 一 款 仪表 用 低 压 宽 范 同 ＤＣ／ＤＣ电源 。 电源技 术参 数 ：
输 入 电压 ２４～４８ ＶＤＣ： 三路 输 出 电压 ：一路 ５ Ｖ／０．６ Ａ 给 ＭＣＵ、信 号处 理 电路 以及继 电器供 电 ：一路 ５ Ｖ／０．０５ Ａ给 通 讯 电 路 供 电 ；一路 １５ Ｖ／０．１ Ａ给 开关量 输入 提供 电源 ： 要求 各路 电源 输 出隔离 。 该 电源 电路如 图 ２所 示 。
（３）为 了使 漏 感 最 小 ，进 而 获得 较 好 的 交 叉 调 整率 ，可 以将 变 压 器 初 级 分 拆 ；而 且 每 一 个 绕 线 层 要 充满 整个 骨架宽 度 。
（４）选 择 低 压 降 肖特 基 二 极 管 ，提 高 电源 的 效 率 。
（５）线 路板 布局 时 ， 、 和 尺。应 靠 近 Ｕ ，地 线 回到 源 极 脚 ；使 初 级 和 次 级 环 路 面积 最 小 ，降 低 寄 生 漏 感 ：
ｍ ｅａｓｕｒｅｍ ｅｎｔｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｐｏｗｅｒ；ＤＰＡ—ｓｗｉｔｃｈ ＩＣ；ｌｏｗ ＤＣ ｖｏｌｔａｇｅ
中图分 类 号 ：ＴＮ８６ 文 献标 识码 ：Ｂ 文章 编 号 ：０２１９—２７１３（２０１２）０３—００４７—０３
１ ＤＰＡ—Ｓｗｉｔｃｈ介 绍
ＤＰＡ—Ｓｗｉｔｃｈ将 功 率 ＭＯＳＦＥＴ、ＰＷＭ 控 制 器 、故 障 保 护 及 其 它 控 制 电路 高 效 集 成 在 单 片 ＣＭＯＳ芯 片 上 ，如 图 １所 示 。设 计 者可 以通 过对 三个 引脚 不 同的配 置 实 现高 性 能 的设 计 。它 同 时还 具 备滞 遛 热 关 断 的保 护 特性 。此 外 ，所 有 关 键 参 数 （比 如 限流 点 、频 率 、ＰＷＭ 增 益 ）都 具 有 严 格 的 温 度 及 绝 对 容 差 ，从 而 简 化 了设 计 并 降低 了 系 统 成 本 。ＤＰＡ— Ｓｗｉｔｃｈ引脚 功 能如 下
Ａ ｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ＤＰＡ —Ｓｗｉｔｃｈ ＩＣ ｆａｍｉｌｙ ｉｓ ａ ｈｉｇｈｌｙ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎ、ｓｕｐｅｒｉｏｒ ｐｅｒｆｏｒｍ ａｎｃｅ ａｎｄ ｆ ｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ， ｃａｎ ｓｉｍｐｌｉｆｙ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｅ ｓｙｓｔｅｍ ｃｏｓｔ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ａ ｅｘａｍｐｌｅ ｉｓ ｇｉｖｅｎ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｒｅ ｃｏｎｆ ｉｒ ｍ ｅｄ ｂｙ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ
捷 国 痢
低压直流宽 范围输 入开关电源 的设计
张 志 宝 ，许 文 专 ，张 怡 （江 苏斯 菲 尔电 气股份 有 限公 司 ， 江苏 江 阴 ２１４４２９）
摘 要 ：ＤＰＡ—Ｓｗｉｔｃｈ ＩＣ产 品 具有 高度 集成 化 、性 能 可 靠 以及 设 计 灵 活性 等优 点 ，从 而 简化 了设 计 并 降低 了 系统 的成本 。利 用 ＤＰＡ—Ｓｗｉｔｃｈ芯 片设 计一 款低 压 宽范 围输入 的 ＤＣ／ＤＣ电源 ，实验 结果表 明该 电源 简单 可靠 。输 出稳 定 。 关键 词 ：开 关 电源 ；ＤＰＡ—Ｓｗｉｔｃｈ芯 片 ；低 压 直流
Ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ ｏｆ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｐｏｗｅｒ ｗｉｔｈ Ｗ ｉｄｅ Ｒａｎｇｅ ａｎｄ Ｌｏｗ Ｉｎｐｕｔ Ｖｏｌｔａｇｅ
ＺＨＡＮＧ Ｚｈｉ—ｂａｏ，ＸＵ Ｗ ｅｎ—ｚｈｕａｎ，ＺＨＡＮＧ Ｙｉ （Ｊｉａｎｇｓｕ Ｓｆｅｒｅ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ＣＯ．，ＬＴＤ，Ｊｉａｎｇｙｉｎ Ｊｉａｎｇｓｕ ２１４４２９）
（１）漏 极 （Ｄ）引脚 高压 功率 ＭＯＳＦＥＴ的漏 极输 出点 。此 引脚 经过 一 个 开关 型 的高压 电流源 给 芯片 内部 提供 开机偏 置 电流 。同时该 引脚 也是漏 极 电流 的限流 点检 测点
收稿 日期 ：２０１１—０９—１来自 （２）控 制ｆＣ）引脚 误 差 放 大 器 及 用 来 控 制 占空 比的反 馈 电 流 的 输 入 引脚 。 内部分 流稳 压 电路 连接节 点 。在 正 常工 作 时提供 内部偏 置 电流 。 同时 ，它 也用 来 连接 供 电 去 耦及 自动 重启 动 偿 的 电容 。 （３）线 电压检 测ｆＬ１引脚 过 压 （ＯＶ）、欠 压 （ｕｖ）锁 存 、降 低 ＤＣＭＡＸ 的 线 电压前 馈 、远程 开／关 和 同步 时使用 的输 入 引脚 。连 接 至 源极 引脚则 禁用 此 引脚 的所有 功能 。 （４）外部 流限设 定ｆＸ１引脚 外 部 流 限调 节 和远 程 开／关控 制 引 脚 。连 接 至 源 极 引脚则 禁用 此 引脚 的所有 功 能 。 （５）频 率（ｎ引脚 选 择 开 关频 率 的输 入 引脚 ，如 果 连 接 到源 极 引 脚 则 开关 频 率为 ４００ ｋＨｚ．连接 到 控制 引 脚则 开 关