双路输出小功率开关电源设计

彭 昊

（合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院，安徽 合肥 230009）

稳定的电源为人们的工作生活带来了极大的便利。开关电源具有体积小、效率高、重量轻的特点，并在各种领域得到了广泛的应用［1］-［2］。本文设计了在电压输入范围为85 V~265 V的条件下实现5 V/4 A、12 V/1.5 A双输出、输出功率为40W的高精度开关电源，该电源采用TOP-switch系列芯片用于PWM信号控制，并且加入了以AT89C52为控制核心的过电流保护电路，并通过实验测试电源性能具有成本低、精度高、工作可靠等优点。

1 TOP-switch工作原理

TOP-switch系列芯片是一种用于开关电源的专用集成芯片，具有价格低、所需外围元器件少、输出电压稳定以及拥有热保护功能等优点。该系列芯片为三端芯片，其三个引脚分别为控制端C、源极S、漏极D，芯片内部具有脉冲调制器、自动保护 电 路、启 动 电 路 以 及 补 偿 电 路［3］-［4］。TOPswitch系列芯片通过电流大小实现脉宽调制。其控制端主要起到调节占空比和决定芯片自动重启频率两个作用。控制电流和占空比的关系如图1所示。

图1 控制电流和信号占空比的关系

在图1中，当控制IC电流从2mA增大至6mA时，它的占空比从67%下降至1.7%，信号占空比与控制端电流成反比，因此通过调节反馈电流的大小即可以灵活地控制信号占空比。

2 开关电源设计

开关电源对工频电压输入进行整流滤波，通过反激式变换器进行功率变换后输出稳定直流电压。开关电源的设计内容包括电源电路设计及高频电压器设计。

2.1 电源电路设计

根据电源设计要求及TOP-switch芯片产品特性，选择TOP224Y型号作为控制芯片并设计了基于TOP224Y的5V/12V双输出电路，其原理图如图2所示。……