新型开关芯片TOP224P在开关电源中的应用

　　交流电源电压经BR1整流和C1滤波后，产生高压直流电压加至变压器T1和初级线圈一端，变压器初级线圈另一端接TOP224P。用VR1和D1来箝位变压器漏电感引脚的脉冲前沿尖峰。通过D3、C9、L3、C10整流滤波，再由7812稳压块进行稳压后，直接得到+12V输出电压。变压器次级线圈通过D2、C2、L1、C3整流滤波后，产生+5V直流输出电压。R2、VR2组成一稳压电路，提高负载调整能力。次级线圈T1-4两端电压经D4、C4整流滤波，提供TOP224P所需的偏置电压。L2、G、C8可以减弱由变压器原端线圈和原端到副端等效容性阻抗产生的高压开关波形引起的共模电流。L2、C6组成电磁干扰滤波器，减弱由变压器原端梯形电流的基波和高次谐波干扰产生的差模电流。C5、R3与控制端阻抗ZC设置自启动周期。
　　3.2　开关电源电路主要元件选择

　　1)开关芯片的选择

　　TOPSwitceh-Ⅱ系列芯片的选择参考表，如表1所示。

根据输出功率的要求应选择TOP223P或TOP224P，现选择TOP224P。

2)高压变压器的选择

变压器原端线圈T1-1电感量依照输出功率选择，20W输出功率、50%占空比时，Lmax=630μH，

对于+5V输出电压的副线圈T1-3和原端线圈T1-1的匝数比：

其中Vmax=200V(VR1的稳压值的200V)，V0=+5V,Dmax=50%，故线圈匝数比为40。

副端线圈T1-4的匝数和线径与副线圈T1-3一致。

对于+12V输出电压的副线圈T1-2，其线径与T1-3一致，匝数和T1-1匝数比：

其中V0应比+12V至少大2V。

3)VR1的选择

VR1要有足够的功率，在大电流输出的条件下，VR1的峰值电压应比反向输出电压高30V-80V，这里选择P6KE200，峰值电压为287V。

4)其它重要元件的选择

5)自启动周期的选择

自启动周期的计算公式：

T=8×(2πRC)=16π(R3+Zc)C5，其中，典型值Zc=15，芯片控制振荡频率f=100KHz，故R3=6.2,C5=47μF。
　　4　开关电源输出纹波的抑制

　　开关电源存在输出纹波大，电磁干扰强等不足，严重影响了开关电源的广泛应用。在图2电路中，C9、L3，C10和C2、L1、C3分别用来抑制来自超高频和高频噪声；U2，TOP224P组成有源低频滤波器，用来抑制输出交流噪声；C7、C8组成共模干扰滤波器，用来抑制寄生参数的共模噪声。在三种滤波器的共同作用下，使开关电源的输出纹波由原来的340mV降为30mV，进一步扩大了开关电源的应用。

　　5　结束语

　　本文应用TOP224P设计了双路输出开关电源，该电源不仅具有效率高，输出电压纹波小，带负载能力强、成本低、设计电路简单等特点，而且还具有温度补偿、逐周限流、过热保护、自动重新启动等功能。该开关电源已在GDJ-100型称重控制器中得到应用，电源工作稳定，可靠性强，具有实用和推广价值。