TOP250Y大功率开关电源设计

     我了解的PI产品中我认为最好的产品是TOP250Y，TOP250Y只有很少的三四个外围元器件，这就使得相同设计的电源尺寸更小、待机效率更高、系统成本更低，并保持了用途广泛和设计简单的特色，使电源设计能为290W以下的应用创造出高性价比的方案。

 由TOP250Y构成的开关电源电路，其交流输入电压范围是交流176～264V ，满载时电源效率可达86%。交流电压UI 依次经过电磁干扰(EMI) 滤波器(C1，L1)、输入整流滤波器(V1，C2) 获得直流高压。直流高压经过R1 后接N1 的L端，为TOP250Y提供电压前馈信号，实现过压保护、欠压保护以及使电源随输入电压改变Dmax功能。这里将N1的X 脚接地，使TOP250Y 工作在最大占空比，因此，即使在宽范围输入时，电源也能达到最大连续输出功率PoM=290W。将N1的F脚接地，使TOP250Y工作在较高的132kHz频率上，采用这种设计方法允许高频变压器选用尺寸较小的磁芯，并防止出现磁饱和现象。 次级电压经过V5，C8～C11，L2和C12整流滤波后，获得+ 24V/12A的稳压输出。C8～C11滤除纹波电压，L2和C12则用来消除开关噪声。该电源采用一个简单的串联稳压管方式的光耦反馈电路。E1为4N25型线性光耦合器。V7和V8分别采用1N963 和1N962 型稳压管。其稳压原理如下：当由于某种原因致使输出电压Uo↑，所产生的误差电压使E1中LED的IF↑，光耦接收管的IE↑，使得N1 控制端电流Ic↑，而占空比D ↓，导致Uo↓，从而实现了稳压目的。反之， Uo↓→I F↓→I E↓→Ic↓→D↑→Uo↑，同样起到稳压作用。 当开关电源空载时，TOP250Y能采用跳过周期的方式极大地降低最大输出占空比，使得Dmax<2%。因此，在输出端无须接假负载，这样还可降低空载或待机状态下的功耗。 V6和C14为次级提供软启动，C14为软启动电容，能消除刚接通电源时产生的电压过冲现象，使反馈绕组提供给N1的C脚电压先于输出电压，这样就保证了即使在低输入电压和满载情况下，也能使输出电压在启动时正常调整。电阻R5和电容C13构成控制环路补偿电路。 反馈绕组电压经过V4和C5整流滤波后，产生12 V的反馈电压，经过E1 给TOP250Y 的控制端提供偏压。C4 是旁路电容，它还与R3 和C3 构成控制环路的补偿电路。 齐纳箝位管V2、超快速二极管V3、电阻R2和电容C6组成尖峰吸收电路。用于吸收在TOP250Y关断时由高频变压器漏感产生的尖峰电压， 对TOP250Y中MOSFET管的漏极起到保护作用。 由于V2上并联R2和C6，在正常工作时，R2几乎承担了所有的泄放能量，而在启动或超载的情况下，V2又限制了尖峰电压不超过N1中MOSFET管的安全电压(700V)。