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采用TOPSwitch的单端正激式电源的电路分析与设计

资料介绍
电源技术论文

采用TOPSwitch的单端正激式电源的电路分析与设计
摘要:介绍了一种用TOPSwitch器件设计的新颖单端正激式电源电路。详细分析了其电路
设计方法,给出了主要参数的计算及实验波形。
    关键词:三端离线PWM开关;正激变换器;高频变压器设计
引言
TOPSwitch是美国功率集成公司(PI)于20世纪90年代中期推出的新型高频开关电源
芯片,是三端离线PWM开关(ThreeterminalofflinePWMSwitch)的缩写。它将开关电源
中最重要的两个部分——PWM控制集成电路和功率开关管MOSFET集成在一块芯片上,构成P
WM/MOSFET合二为一集成芯片,使外部电路简化,其工作频率高达100kHz,交流输入电压
85~265V,AC/DC转换效率高达90%。对200W以下的开关电源,采用TOPSwitch作为主功
率器件与其他电路相比,体积小、重量轻,自我保护功能齐全,从而降低了开关电源设
计的复杂性,是一种简捷的SMPS(SwitchModePowerSupply)设计方案。
TOPSwitch系列可在降压型,升压型,正激式和反激式等变换电路中使用。但是,在
现有的参考文献以及PI公司提供的设计手册中,所介绍的都是用TOPSwitch制作单端反激
式开关电源的设计方法。反激式变换器一般有两种工作方式:完全能量转换(电感电流
不连续)和不完全能量转换(电感电流连续)。这两种工作方式的小信号传递函数是截
然不同的,动态分析时要做不同的处理。实际上当变换器输入电压在一个较大范围发生
变化,和(或者)负载电流在较大范围内变化时,必然跨越两种工作方式,因此,常要
求反激式变换器在完全能量和不完全能量转换方式下都能稳定工作。但是,要求同一个
电路能实现从一种工作方式转变为另一种工作方式,在设计上是较为困难的。而且,作
为单片开关电源的核心部件
采用TOPSwitch的单端正激式电源的电路分析与设计
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