小功率、宽输入、高带载能力开关电源的设计与制作

俞先锋

(浙江水利水电专科学校，浙江 杭州 310018)

0 引言

目前市场上小功率、宽输入开关电源或适配器产品已是琳琅满目，款式繁多，并已经广泛应用于工业、民用产品之中，担当着不可缺少的角色.归纳这类电源的指标无非是输入电压范围、输出电压、输出功率等，但许多产品一提起输出的稳压性能指标，就只能回避.本文提出了一款具有宽输入电压范围(85～265 V)、高带载能力(即高输出稳压性能)的小功率开关电源的设计方案，并介绍了+5 V/10 W样品的制作及调试过程.

1 系统分析与设计

1.1 系统实现的指标

要求所设计的开关稳压电源的技术指标为:

(1)输出+5 V±1%，最大输出电流2 A;

(2)电压调整律＜±1%;

(3)负载调整率＜±1%;

(4)效率为80%以上;

(5)电源输入85～265 VAC，工频.

1.2 系统设计构想

根据系统实现的要求，可以采用图1所示框图的设计方案.

图1 电源系统结构图

从图1中可以看出，将交流电先可以经过桥式不控整流，然后经过简单的大电容滤波，得到300多伏的直流电压，由于系统要求的输出功率最大只有10 W，对于小功率的开关电源，通常采用反激式DC-DC变换器，故设计中采用的是反激式DC-DC变换器，而变换器控制电路采用专用的控制IC构成的PWM控制电路，以下推荐使用的是由美国PI公司开发的TOPSwitch-HX系列集成开关电源芯片TOP254YN.

1.3 TOP254YN器件简介

TOP254YN是由美国PI公司开发的 TOPS-witch-HX系列集成开关电源芯片，在一个单片器件上集成了一个耐压700 V的功率MOSFET、高压开关电流源、PWM控制器、振荡器、热关断电路、故障保护及其他控制电路.该芯片能将控制引脚输入……