利用VIPer53封装上系统实现经济型机顶盒供电

　　这里介绍一个用于新的机顶盒的经济型电源的设计。这个变换器采用二次隔离输出调节的逆向配置，使用一个DIP-8封装的VIPowerVIPer53，提供4个隔离输出。这个电源适用于这种消费应用要求的通用输入范围。这个电源的设计适用于宽范围输入电压：85～265Vac； 27W 输出功率，4个输出。

　　这个电源解决方案是按照表1所列的规格设计的，开关频率的选择考 虑到了变压器尺寸和电磁干扰特性需要满足EN55022 标准。在断续导通模式下，当输入电压最小时，目标效率高于70%，最大负载系数达到47% 。
　　在最低电压即3.3V时进行调节操作，交叉调节是通过一个简单的电路和优化的变压耦合来实现的。除使用一个电压调节器提供5V电压的7V输出外，所有输出都直接连接负载。
　　输入电磁干扰（EMI）滤波器由一个同时用于差分模和共模辐射的π形滤波器组成。为了降低待机功耗，我们使用一个Transil箝位取代了功耗较高的标准电阻-电容-二极管（RCD）箝位电路。
　　在启动、检测和无负载方面，VIPer53DIP 进一步简化了电源设计，并提高了电源的整体效率，简化了电路。除需要一个简单的辅助电路的3.3V和7V输出外，对于每个输出，短路保护都具有打嗝模式，此外，为提高短路特性，还使用一个先进的关断时可以屏蔽峰值电压的消隐电路(图3中的Q1, C9, R5)。输入部分还配备了一个NTC（负温度系数）电阻器，以限制在电源启动时体电容内的涌流。
　　根据数据表所给的电路图，开关频率由 R2和C4设定，C5是连接VDD 引脚的VIPer电源的电容。
　　内置突发模式电路支持周期跳跃，从而降低了等效开关频率，改进了待机和小负载条件。这个功能在最新一代VIPer53上得到了进一步开发，根据COMP 引脚电压，器件可以提供一个双值消隐时间，即电压是0.5V或 1V，消隐时间为150ns 或400ns，并具有防振荡的滞后功能。
　　通过2.5V 输出上的一个TL431 和一个光耦合器提供电压反馈，光耦合器集电极上的电压可以确定VIPer 器件的峰值漏极电流。反馈比较电路跨接在TL431阴极和参考引脚上。为提高5V输出的调节功能，输出电压检测功能被两个电阻器拆分，如图3所示。事实上，这个输出通常连接电压敏感电路如微处理器和其它低压逻辑器件。
　性能测试结果
　　本节介绍了电源在电压调节、功耗和波形方面的性能。
　　随着输入电压的变化，变换器的电压调节性能十分优异，无负载时功耗很低，满负载时效率高于70% 。图4和图5分别给出了在无负载和满负载条件下110Vac 和 220Vac 时漏极电压VDS。图6给出了分别在110Vac 和 220Vac 时的启动瞬间电压。因为内部电流发生器供给2mA的恒流，所以启动时间与输入电压无关，只与VDD 电容器有关。
　　通过在高压输出使用绕组耦合，在2.5V和5V 输出使用使用一个辅助电路（图3中的Q1和Q3），可以为任何输出提供短路保护。
　　在第一种情况中，电源以打嗝模式工作；在第二种情况中，通过光耦合器驱动COMP引脚来限制输出功率。
　　图7描述了22V输出在 Vin=110Vac 和Vin=220Vac短路时的漏极和VDD 电压。在这两种情况中，因为电源只工作几毫秒，所以功耗很有限。

　　电磁干扰（EMI）测量是按照EN55022 B 类标准进行的，测量使用了一个50W 的LISN 和一个频谱分析仪。图8和图9分别描述了在全负载条件下115Vac 和 230Vac 标称输入电压时的测量结果。尽管使用了峰值检波器，但是辐射级的测量结果却低于平均极限，顺利通过了预合格测试。