為電器供電的雙電壓穩(wěn)壓非隔離開關(guān)電源

　　現(xiàn)代電器有一系列功能主要靠微控制器和輔助電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。雖然傳統(tǒng)的鐵芯變壓器可以為微控制器提供與交流電源線隔離的低壓電源，但把處理器的控制信號(hào)耦合到電源線路一側(cè)的電源開關(guān)則需要另一層的電氣隔離，如光耦合器或脈沖變壓器。

　　如果使用非隔離的交流電線路為微控制器及其輔助電路供電，設(shè)計(jì)人員就可以避免增加隔離元件的復(fù)雜性和費(fèi)用。離線SMPS（開關(guān)電源）可以很方便地產(chǎn)生一個(gè)低電壓，但是要獲得多種不同電壓被證明是有難度的，需要相對(duì)復(fù)雜的設(shè)計(jì)。

　　作為一個(gè)備選方案，你可以使用單片SMPS控制器，如STMicroelectronics公司的Viper22A （即IC1），在88V~265V的交流線路電壓范圍內(nèi)提供高達(dá)3.3W的雙電壓穩(wěn)壓電源（圖1）。如果元件值如圖所示，該電路可在輸出電流為300 mA時(shí)，提供-5V±5%的輸出電壓；在輸出電流為150 mA時(shí)，提供-12V±10%的輸出電壓。

　　Viper22A的內(nèi)部電路包括一個(gè)60kHz時(shí)鐘振蕩器、一個(gè)電壓基準(zhǔn)、過熱保護(hù)電路和一個(gè)可以提供數(shù)瓦功率的高壓功率MOSFET。雖然Viper22A采用8引腳封裝，但實(shí)際工作時(shí)只需連接其中4引腳，即工作電源引腳V

　　DD、反饋引腳FB，以及MOSFET的源極引腳和漏極引腳。其余的引腳，即備份源極引腳和漏極引腳，有助于向電路板散熱。

　　電阻器R4限制輸入浪涌電流，并兼作保護(hù)熔絲；二極管D1對(duì)交流線路上的輸入電壓進(jìn)行整流，產(chǎn)生約160V的直流電壓供給由C1、R1、L1和C2組成的濾波器。除了具有平滑的直流波紋功能外，該濾波器還可降低電磁干擾，有助于滿足歐盟標(biāo)準(zhǔn)55014 CISPR14。跨接D1兩端的緩沖電容器C9有助于進(jìn)一步降低傳導(dǎo)輻射。

　　儲(chǔ)能電容器C3在MOSFET截止期間通過二極管D3獲得正電荷，而在MOSFET導(dǎo)通期間為IC1提供VDD。D3兩端的反向電壓有可能達(dá)到整流的線路電壓峰值與最大穩(wěn)定的直流輸出電壓之和，所以D3要采用額定峰值反向電壓為600V的快速?gòu)?fù)位二極管。

　　引腳VOUT2上的電壓提供反饋，使穩(wěn)壓環(huán)路閉合。通用PNP晶體管Q1的基極-發(fā)射極電壓與D6的反向電壓之和將VOUT2設(shè)置為-5V。齊納二極管D7將 IC1反饋輸入端的電壓偏移到其線性范圍（0~1V）內(nèi)。為了避免補(bǔ)償回路的高頻不穩(wěn)定性，應(yīng)使連接陶瓷電容器C4的連線盡量短。電感器L2由TDK SRW0913型鼓形鐵氧體磁芯和兩個(gè)線圈構(gòu)成，兩線圈的匝數(shù)比確定VOUT1的輸出電壓。為了在VOUT1空載而VOUT2滿載時(shí)保持穩(wěn)壓作用，要在VOUT1和公共地之間增加了一個(gè)泄流電阻器R5。