小功率反激電源適配器設(shè)計(jì)方案

磁珠（Magneticbead近年來問世的一種超小型的非晶合金磁性資料，與鐵氧體屬兩種材料。市售的磁珠外形與塑封二極管相仿，外形呈管狀，但改用磁性資料封裝，內(nèi)穿一根導(dǎo)線而制成的小電感。罕見磁珠的外形尺寸有Φ2.53mmΦ2.58mmΦ35mm等多種規(guī)格。供單片電源適配器使用的磁珠，電感量一般為幾至幾十μH磁珠的直流電阻非常小，一般為0.005Ω～0.01Ω。通常噪聲濾波器只能吸收已發(fā)生了噪聲，屬于主動(dòng)抑制型；磁珠的作用則不同，能抑制開關(guān)噪聲的發(fā)生，因此屬于主動(dòng)抑制型，這是二者的根本區(qū)別。磁珠可廣泛用于高頻開關(guān)電源、錄像機(jī)、電子丈量儀器、以及各種對噪聲要求非常嚴(yán)格的電路中。圖1中的濾波電感L2就選用3.3μH磁珠，可濾除VD5反向恢復(fù)過程中產(chǎn)生的開關(guān)噪聲。

由晶體管VT電流檢測電阻R4和光耦合器IC2組成電流控制環(huán)。當(dāng)輸出電流IO接近于500mA 時(shí)，由于R4上的壓降升高，使晶體管VT發(fā)射極電壓 UBE也隨之升高，VT進(jìn)入放大區(qū)，此時(shí)電流控制環(huán)開始起作用，輸出呈恒流特性。即使輸出端發(fā)生短路故障，使得IO↑，UO0V由于電阻R6和R4上的總壓降約為1.2V仍能維持VT和光耦合器中LED正常工作。R3為基極限流電阻。

1.2--15WPC機(jī)待機(jī)電源電路字串6一種輸出功率為15WPC機(jī)待機(jī)電源電路如圖2所示。該電源可提供兩路輸出：主輸出為＋5V3A 輔助輸出則為＋12V20mA 總輸出功率為 15.24W電源效率高于78％。電路中采用兩片集成電路：TNY267P型微型單片電源適配器（IC1SFH6152型線性光耦合器（IC2直流輸入電壓為140V375V這對應(yīng)于交流輸入電壓為230V±15％或者110115V倍壓輸入的情況。利用TNY267P欠壓檢測、自動(dòng)重啟動(dòng)和高頻開關(guān)特性，允許使用體積較小、價(jià)格較低的EE22型高頻變壓器磁芯。TNY267P芯片采用的DIP8封裝形式，能濾除因輸出濾波電容緩慢放電而引起自動(dòng)重啟動(dòng)時(shí)，輸出電壓波形上形成的毛刺。當(dāng)輸入電壓低于欠壓值時(shí)，TNY267P就自動(dòng)關(guān)斷，起到維護(hù)作用；僅當(dāng)輸入電壓高于欠壓閾值時(shí)才工作。R2R3為欠壓閾值設(shè)定電阻。二者的總阻值選4MΩ時(shí)，欠壓閾值設(shè)定為直流200V整流后的直流高壓UI必需高于200V時(shí)，才干開啟電源。而一旦開啟電源，就將持續(xù)工作，直到UI降至140V才關(guān)機(jī)。這種滯后式關(guān)機(jī)的特性，可為待機(jī)電源提供所需的堅(jiān)持（Holdup時(shí)間。

小功率、低成本的高效插墻式電源適配器設(shè)計(jì)方案

15W電源適配器電路圖

初級一側(cè)的輔助繞組經(jīng)VD2C2整流濾波后，獲得＋12V電源適配器，并通過R4給TNY267P供電。正常工作時(shí)TNY267P內(nèi)部漏極驅(qū)動(dòng)的電流源也停止對外部旁路電容充電，以減少其間的靜態(tài)損耗。選R4=10kΩ時(shí)，可為旁路端提供640μA電流，這略高于TNY267P損耗電流，超出局部將被芯片內(nèi)部的穩(wěn)壓管鉗位在6.3V平安電壓上。字串6次級輸出經(jīng)VD3C6和C7進(jìn)行整流濾波。L與C8構(gòu)成后級濾波器，主要用來濾除開關(guān)噪聲。當(dāng)輸出端短路時(shí)，自動(dòng)重啟動(dòng)電路就限制了輸出電流的增大，并且濾除了對VD3過沖電壓。由光耦合器IC2SFH6152穩(wěn)壓管VDZ對5V輸出進(jìn)行檢測，R5給穩(wěn)壓管提供偏置電流。

2電路設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1--使用注意事項(xiàng)

1直流輸入電壓UI較小值UImin可按90V來設(shè)計(jì)。輸入寬范圍電壓（85V265V時(shí)，輸入級濾波電容C1容量可按3μFW比例系數(shù)來選??；例如當(dāng)輸出功率PO=10W時(shí)，C1=30μF對于交流230V±15％固定電壓輸入的情況，比例系數(shù)可取1μFW

2為了降低損耗，提高電源效率，次級整流管宜采用肖特基勢壘二極管（SchottkyBarrierDiod英文縮寫為SBD簡稱肖特基二極管。這種管子具有正向壓降低（UF≈0.4V功率損耗小、反向恢復(fù)時(shí)間短（trr可小到幾ns等優(yōu)點(diǎn)，適合用做低壓、大電流整流或續(xù)流。

3選擇輸出功率較大的TinySwitchII芯片，有 助于提高電源效率。例如在圖2所示的電路中，選擇TNY267時(shí)電源效率的下限值為78％；若采用TNY266TNY264就依次降為76％、74％。

4特定的應(yīng)用中，TinySwitchII較大輸出功率隨熱環(huán)境（包括環(huán)境溫度，散熱條件，通風(fēng)狀況以及電源采用密封式還是關(guān)閉式等因素）高頻變壓器磁芯的尺寸、工作方式的設(shè)計(jì)（連續(xù)模式或不連續(xù)模式）所需功率、輸入電壓的較小值、輸入級濾波電容的容量、輸出整流管的正向壓降等條件而變化，可能與TinySwitchII系列第二代微型開關(guān)電源的原理一文中的表1中所列的典型值不同[見《電源技術(shù)應(yīng)用》200111]

5TinySwitchII能濾除高頻變壓器發(fā)生的音頻 噪聲。允許采用普通結(jié)構(gòu)的浸漆變壓器，磁芯之間也可以不必膠粘接。當(dāng)電源適配器隨負(fù)載的減輕而發(fā)生音頻干擾時(shí)，TinySwitchII就通過不連續(xù)地減小極限電流值，以濾除音頻噪聲。

6圖1中的LTV817型線性光耦合器，可用 PC817或PC817A 來代替。技術(shù)參數(shù)基本相同，電流傳輸比CP=80％～160％，反向擊穿電壓UBRCEO≥35V

7圖2所示電路中，待機(jī)電源若選擇TNY266P芯片，輸出功率就降為10W此時(shí)可選EE16型高頻變壓器磁芯，并且還可以去掉濾波電容C7

電源適配器的正激和反激電路的特點(diǎn)

電源適配器正激和反激電路各有其特點(diǎn)，設(shè)計(jì)電路的過程中為達(dá)到較優(yōu)性價(jià)比，可以靈活運(yùn)用。一般在小功率場所可選用反激式。稍微大一些可采用單管正激電路，中等功率可采用雙管正激電路或半橋電路，電源適配器低電壓時(shí)采用推挽電路，與半橋工作狀態(tài)相同。大功率輸出，一般采用橋式電路，低壓也可采用推挽電路。

電源適配器反激式電源因其結(jié)構(gòu)簡單，省掉了一個(gè)和變壓器體積大小差不多的電感，而在中小功率電源中得到廣泛的應(yīng)用。有些介紹中講到反激式電源功率只能做到幾十瓦，輸出功率超越100瓦就沒有優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)起來有難度。PI公司的TOP芯片就可做到300瓦，有文章介紹反 激電源可做到上千瓦，但沒見過實(shí)物。輸出功率大小與輸出電壓高低有關(guān)。

反激電源變壓器漏感是一個(gè)非常關(guān)鍵的參數(shù)，由于反激電源需要變壓器貯存能量，要使變壓器鐵芯得到充沛利用，一般都要在磁路中開氣隙，其目的改變鐵芯磁滯回線的斜率，使變壓器能夠接受大的脈沖電流沖擊，而不至于鐵芯進(jìn)入飽和非線形狀 態(tài)，磁路中氣隙處于高磁阻狀態(tài)，磁路中發(fā)生漏磁遠(yuǎn)大于完全閉合磁路。

電源適配器脈沖電壓連線盡可能短，其中輸入開關(guān)管到變壓器連線，輸出變壓器到整流管連接線。脈沖電流環(huán)路盡可能小如輸入濾波電容正到變壓器到開關(guān)管返回電容負(fù)。電源適配器輸出局部變壓器出端到整流管到輸出電感到輸出電容返回變壓器電路中X電容要盡量接 近開關(guān)電源輸入端，輸入線應(yīng)避免與其他電路平行，應(yīng)避開。Y電容應(yīng)放置在機(jī)殼接地端子或FG連接端。共摸電感應(yīng)與變壓器堅(jiān)持一定距離，以防止磁偶合。

電源適配器輸出電容一般可采用兩只一只靠近整流管另一只應(yīng)靠近輸出端子，可影響電源輸出紋波指標(biāo)，兩只小容量電容并聯(lián)效果應(yīng)優(yōu)于用一只大容量電容。發(fā)熱器件要和電解 電容堅(jiān)持一定距離，以延長電源適配器整機(jī)壽命，電解電容是開關(guān)電源壽命的瓶勁，如變壓器、功率管、大功率電阻要和電解保持距離，電解之間也須留出散熱空間，條件允許可將其放置在進(jìn)風(fēng)口。

小功率適配器 充電器電源芯片方案

LED芯片功能描述:

DK112芯片是專用小功率開關(guān)電源控制芯片，廣泛用于電源適配器、LED電源、電磁爐、空調(diào)、DVD等小家電產(chǎn)品。

12V電源適配器產(chǎn)品特點(diǎn):

采用雙芯片設(shè)計(jì)，高壓開關(guān)管采用雙極型晶體管設(shè)計(jì)，以降低產(chǎn)品本錢；控制電路采用大規(guī)模MOS數(shù)字電路設(shè)計(jì),并采用E極驅(qū)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)雙極型晶體芯片,以提高高壓開關(guān)管的平安耐壓值。內(nèi)建自供電電路，不需要外部給芯片提供電源，有效的降低外部元件的數(shù)量及成本。

芯片內(nèi)集成了高壓恒流啟動(dòng)電路，無需外部加啟動(dòng)電阻。

內(nèi)置過流保護(hù)電路，防過載保護(hù)電路，輸出短路維護(hù)電路，溫度維護(hù)電路及光藕失效維護(hù)電路。

內(nèi)置斜坡彌補(bǔ)電路，保證在低電壓及大功率輸出時(shí)的電路穩(wěn)定。

內(nèi)置PWM振蕩電路，并設(shè)有抖頻功能，保證了良好的EMC特性。

內(nèi)置變頻功能，待機(jī)時(shí)自動(dòng)降低工作頻率，滿足歐洲綠色能源規(guī)范（<0:3W同時(shí)，降低了輸出電壓的紋波。

內(nèi)置高壓保護(hù)，當(dāng)輸入母線電壓高于維護(hù)電壓時(shí)，芯片將自動(dòng)關(guān)閉并進(jìn)行延時(shí)重啟。

內(nèi)建斜坡電流驅(qū)動(dòng)電路，降低了芯片的功耗并提高了電路的效率。