使用PKS606Y、通用電壓輸入、平均功率32W、峰值功率8

使用PKS606Y、通用電壓輸入、平均功率32W、峰值功率81W的電源電路

圖15顯示了一個(gè)采用了PKS606Y、通用輸入電壓范圍、30V及平均輸出1.06A、峰值輸出達(dá)2.7A的反激式低成本高效率電源電路。

此電源具有欠壓鎖定、快速?gòu)?fù)位的智能AC檢測(cè)特點(diǎn)。在故障情況下，過(guò)載鎖定、開(kāi)環(huán)重啟動(dòng)及遲滯熱關(guān)斷不僅可保護(hù)電源，也保護(hù)了負(fù)載。同時(shí)，具有很高的效率(> 80%)及很低的空載功耗（在230 VAC交流輸入時(shí)< 200 mW），滿足帶載及待機(jī)狀態(tài)下的效率要求。使用一個(gè)簡(jiǎn)單的齊納二極管參考及光電耦合器反饋可對(duì)輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。C1、C2、C3、C10、C17、C19、R15、L1和L2提供共模和差模EMI濾波。當(dāng)交流輸入斷開(kāi)時(shí)，電阻R1和R2將電容 C3放電，防止接觸交流輸入線時(shí)可能發(fā)生的電擊現(xiàn)象。熱敏電阻RT1在首次交流上電時(shí)可以限制峰值浪涌電流。

經(jīng)整流及濾波的輸入電壓被加到T1的初級(jí)繞組上。集成在U1中的MOSFET驅(qū)動(dòng)變壓器初級(jí)的另一側(cè)。二極管D6、C5、R3、R4及VR1組成的電路，將漏極電壓箝位在安全范圍以內(nèi)。使用一個(gè)快速(500 ns)而不是超快恢復(fù)的二極管D6，可把部分被箝位的能量傳到次級(jí)，從而提高了電源的效率。由于工作頻率很高，不要使用慢速的或標(biāo)準(zhǔn)恢復(fù)時(shí)間的二極管（慢速二極管由于恢復(fù)時(shí)間不夠快，在開(kāi)機(jī)及輸出故障時(shí)會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的功率消耗而造成損壞）。與常用的RCD箝位電路相比，齊納二極管與R3串聯(lián)，不但優(yōu)化了EMI，而且提高了效率。

PeakSwitch U1利用D5、C7和R5-6實(shí)現(xiàn)AC電壓檢測(cè)和欠壓檢測(cè)。電容C7兩端的電壓來(lái)自于一個(gè)獨(dú)立的整流電路，由于它不使用主輸入濾波電容上的電壓，因而它不受負(fù)載條件的變化而產(chǎn)生的影響。這使得PeakSwitch能夠判斷輸出電壓失調(diào)的原因。另外，當(dāng)關(guān)掉AC輸入并觸發(fā)電源鎖存關(guān)斷后，此電路能快速?gòu)?fù)位。將電阻R5和R6連接到C4同樣可以實(shí)現(xiàn)欠壓保護(hù)，但是當(dāng)故障出現(xiàn)時(shí)，用戶必須等到C4放電后電源才會(huì)被重新復(fù)位。電阻R16給U1的EN/UV引腳提供少量的偏置電流，目的是在AC電壓低于正常值時(shí)欠壓保護(hù)功能仍能夠工作。在使用R5和R6電阻時(shí)，只有流入EN/UV引腳的電流超過(guò)25 μA，開(kāi)關(guān)操作才會(huì)進(jìn)行。否則，開(kāi)關(guān)將被禁止。這樣可以在正常的輸入電壓范圍內(nèi)對(duì)電源的啟動(dòng)電壓進(jìn)行設(shè)定，從而可防止在非正常的輸入電壓、輸入電壓過(guò)低及AC斷電時(shí)在輸出端出現(xiàn)電壓跳動(dòng)。

輸出電壓由穩(wěn)壓管VR2電壓、R12的壓降、D9的導(dǎo)通壓降及光耦U2的LED導(dǎo)通壓降來(lái)決定。電阻R13給D9和VR2提供偏置電流，以確保VR2工作在接近其平緩穩(wěn)壓區(qū)域。R12調(diào)整整個(gè)反饋環(huán)路的增益。電容C15提高了高頻的環(huán)路增益，改善被控制的導(dǎo)通周期的分配，減少不均勻脈沖群分布現(xiàn)象的發(fā)生。

當(dāng)輸出電壓超過(guò)反饋閾值電壓時(shí)，電流將流經(jīng)光電耦合器的LED。從而使光電耦合器晶體管中有電流流過(guò)。當(dāng)此電流超出開(kāi)關(guān)控制引腳閾值電流時(shí)，下一個(gè)開(kāi)關(guān)周期將被禁止。反之，當(dāng)輸出電壓降低（低于反饋閾值）時(shí)，會(huì)開(kāi)放一個(gè)開(kāi)關(guān)周期。通過(guò)調(diào)節(jié)開(kāi)放周期的數(shù)量，可實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓的調(diào)節(jié)。隨負(fù)載的減輕，開(kāi)放的周期也隨之減少，從而降低有效的開(kāi)關(guān)頻率并根據(jù)負(fù)載變化，相應(yīng)的調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)損耗。因此能夠在負(fù)載極輕時(shí)提供恒定的效率，易于滿足能效標(biāo)準(zhǔn)的要求。

變壓器輔助繞組的電壓經(jīng)D7和C6整流濾波，給PeakSwitchU1進(jìn)行供電。電阻R7給旁路引腳電容C8提供大約2mA的供電電流。在啟動(dòng)及故障情況下偏置電壓很低，此時(shí)旁路引腳的供電由U1內(nèi)部的高壓電流源來(lái)提供，從而節(jié)省了專門(mén)用于啟動(dòng)的外圍元件。

Q1-2、R9-11、R14、C13、C16、和VR3構(gòu)成了過(guò)壓及過(guò)流保護(hù)電路。任何輸出過(guò)壓或過(guò)流情況出現(xiàn)時(shí)都會(huì)觸發(fā)可控硅Q2，從而將輸出電壓進(jìn)行箝位，并在30 ms后將PeakSwitch U1進(jìn)行鎖存關(guān)斷。由R10和C13組成的低通濾波器為過(guò)流保護(hù)檢測(cè)電路提供一個(gè)延時(shí)。電源關(guān)斷保護(hù)后，可以簡(jiǎn)單的通過(guò)切斷交流電約3秒鐘（最長(zhǎng)）來(lái)實(shí)現(xiàn)重新復(fù)位。使用PeakSwitch的鎖存保護(hù)功能大大降
低了可控硅Q2及輸出二極管D8的容量。因?yàn)樵陔娫搓P(guān)斷保護(hù)之前，只在50ms的時(shí)間內(nèi)有短路電流流經(jīng)以上兩個(gè)元件。

該設(shè)計(jì)在電源輸出端接地的情況下也能滿足EN55022 ClassB 傳導(dǎo)EMI要求，且有>10dB的裕量。