開關電源反饋環節設計
反饋同路主要由PC817和TL431及若干電容、電阻構成。其中U2為TL431,它為可調試精密并聯穩壓器,利用電阻R5、R6分壓獲得基準電壓值。通過調節R5、R6的值可以調節輸出電壓的穩壓值。C8為TL431的頻率補償電容,可以提高TL43l的瞬態頻率響應。C7為軟啟動電容,取C7=22μF時可增加4ms的軟啟動時間,在加上TOP222G本身已有的10ms軟啟動時間,則總共為14ms。
U3為PC817型線性光耦合器,其電流傳輸比(CTR)范圍為80%~160%,,能夠較好地滿足反饋回路的設計要求,而目前國內常用的4N25、4N26屬于非線性光耦合器,不宜采用。反饋繞組上產生的電壓經D4、C9整流濾波,獲得非隔離式+12V輸出,為PC817接收管的集電極供電。由于反饋繞組輸出電流較小,次級采用D4硅高速開關管1N4148。光耦PC817能將+5V輸出與電網隔離,其發射極電流送至TOP222G的控制端,用來調節占空比。
C3為控制端旁路電容,它能對控制回路進行補償并設定自動重啟頻率。當C3=47μF時,自動重啟頻率為1.2Hz,即每隔0.83s檢測一次調節失控故障是否已經被排除,若確認已被排除,就自動重啟開關電源恢復正常工作。
R2為PC817中LED的外部限流電阻。實際上除了限流保護作用外,他對控制回路的增益也具有重要影響。當R2改變時,會依次影響到下列參數值:IF→IC→D→UO,也就相當于改變了控制回路的電流放大倍數。
下面簡要分析一下反饋回路實現穩壓的工作原理。當輸出電壓UO發生波動且變化量為UO時,通過取樣電阻R5、R6分壓后,就使TL431的輸出電壓UK也產生相應的變化,進而使PC817中LED的工作電流IF改變,最后通過控制端電流IC的變化量來調節占空比D,使UO產生相反的變化,從而抵消UO的波動。上述穩壓過程可歸納為:UO ↑→UK ↓→IF ↑→IC ↑→D ↓→UO↓→最終使UO不變。
其余各路輸出未加反饋,輸出電壓均由高頻變壓器的匝數來確定。
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