FSL336LR是綠色模式飛兆降壓開關(guān)，集成脈寬調(diào)制解調(diào)器 (PWM) 和 SenseFET,專為采用最少外部組件的高性能離線降壓、升降壓非隔離式開關(guān)電源 (SMPS) 而設(shè)計(jì)。該設(shè)備集成了高電壓功率調(diào)節(jié)器，在沒有輔助偏壓線圈的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)。一個(gè)內(nèi)部跨導(dǎo)放大器減少反饋補(bǔ)償電路的外部組件。

集成的PWM控制器包括：10V 調(diào)節(jié)器沒有外部偏壓電路、欠壓閉鎖 (UVLO)、前沿消隱 (LEB)、優(yōu)化的柵極接通/斷開驅(qū)動(dòng)器、EMI 衰減器、熱關(guān)斷 (TSD)、用于環(huán)路補(bǔ)償?shù)臏囟妊a(bǔ)償精密電流源和自保護(hù)電路。

內(nèi)部高壓?jiǎn)?dòng)開關(guān)和突發(fā)模式運(yùn)行使用極低的工作電流降低了待機(jī)模式下的功耗。結(jié)果是，輸入電壓是 230V 直流電時(shí)，如果沒有外部偏壓功率損失可能達(dá)到 120mW,如果有外部偏壓功率損失可能達(dá)到 25mW.

降壓型開關(guān)電源基本電路

降壓型開關(guān)電源電路通常如圖1 所示。

圖1 中，T 為開關(guān)管，L1 為儲(chǔ)能電感，C1 為濾波電容，D1 為續(xù)流二極管。當(dāng)開關(guān)

管導(dǎo)通時(shí)，電感被充磁，電感中的電流線性增加，電能轉(zhuǎn)換為磁能存儲(chǔ)在電感中。設(shè)

電感的初始電流為iL0，則流過(guò)電感的電流與時(shí)間t 的關(guān)系為：

iLt= iL1+(Vi-Vo-Vs)t/L，Vs 為T 的導(dǎo)通電壓。

當(dāng)T 關(guān)斷時(shí)，L1 通過(guò)D1 續(xù)流，從而電感的電流線性減小，設(shè)電感的初始電流為i

L1，則則流過(guò)電感的電流與時(shí)間t 的關(guān)系：

iLt=iL1-(Vo+Vf)t/L，Vf 為D1 的正向飽和電壓。

FSL336LR產(chǎn)品特性：

1、內(nèi)置雪崩耐用 SenseFET:650 V;

2、固定工作頻率：50 kHz ;

3、無(wú)負(fù)載功耗： 25 mW @ 230 VAC,帶外部偏壓;120 mW @ 230 VAC,無(wú)外部偏壓;

4、無(wú)需輔助偏壓繞組，提供頻率調(diào)制功能，可減少 EMI 輻射，逐脈沖限流;

5、超低運(yùn)行電流：250 ?A ;

6、內(nèi)置軟啟動(dòng)和啟動(dòng)電路，可調(diào)節(jié)峰值限流和跨導(dǎo)(誤差)放大器;

7、提供各種保護(hù)：過(guò)載保護(hù) (OLP)、過(guò)壓保護(hù) (OVP)、反饋開環(huán)保護(hù) (FB_OLP)、過(guò)熱關(guān)斷保護(hù) (TSD)。

FSL336LR 7W變壓器參考設(shè)計(jì)方案：

FSL336LR參考設(shè)計(jì)主要指標(biāo)：

開關(guān)電源的基本組成

01 主電路

沖擊電流限幅：限制接通電源瞬間輸入側(cè)的沖擊電流。

輸入濾波器：其作用是過(guò)濾電網(wǎng)存在的雜波及阻礙本機(jī)產(chǎn)生的雜波反饋回電網(wǎng)。

整流與濾波：將電網(wǎng)交流電源直接整流為較平滑的直流電。

逆變：將整流后的直流電變?yōu)楦哳l交流電，這是高頻開關(guān)電源的核心部分。

輸出整流與濾波：根據(jù)負(fù)載需要，提供穩(wěn)定可靠的直流電源。

02 控制電路

一方面從輸出端取樣，與設(shè)定值進(jìn)行比較，然后去控制逆變器，改變其脈寬或脈頻，使輸出穩(wěn)定，另一方面，根據(jù)測(cè)試電路提供的數(shù)據(jù)，經(jīng)保護(hù)電路鑒別，提供控制電路對(duì)電源進(jìn)行各種保護(hù)措施。

03 測(cè)電路

提供保護(hù)電路中正在運(yùn)行中各種參數(shù)和各種儀表數(shù)據(jù)。

04 輔助電源

實(shí)現(xiàn)電源的軟件(遠(yuǎn)程)啟動(dòng)，為保護(hù)電路和控制電路(PWM等芯片)工作供電。

一 開關(guān)式穩(wěn)壓電源的基本工作原理

開關(guān)式穩(wěn)壓電源接控制方式分為調(diào)寬式和調(diào)頻式兩種，在實(shí)際的應(yīng)用中，調(diào)寬式使用得較多，在目前開發(fā)和使用的開關(guān)電源集成電路中，絕大多數(shù)也為脈寬調(diào)制型(PWM)。因此下面就主要介紹調(diào)寬式開關(guān)穩(wěn)壓電源。

對(duì)于單極性矩形脈沖來(lái)說(shuō)，其直流平均電壓 Uo 取決于矩形脈沖的寬度，脈沖越寬，其直流平均電壓值就越高。直流平均電壓U?？捎晒接?jì)算，即

Uo=Um×T1/T

式中 Um 為矩形脈沖最大電壓值;T為矩形脈沖周期;T1為矩形脈沖寬度。從上式可以看出，當(dāng)Um與T不變時(shí)，直流平均電壓Uo將與脈沖寬度T1成正比。這樣，只要我們?cè)O(shè)法使脈沖寬度隨穩(wěn)壓電源輸出電壓的增高而變窄，就可以達(dá)到穩(wěn)定電壓的目的。

二 開關(guān)式穩(wěn)壓電源的原理電路

01基本電路

交流電壓經(jīng)整流電路及濾波電路整流濾波后，變成含有一定脈動(dòng)成份的直流電壓，該電壓進(jìn)人高頻變換器被轉(zhuǎn)換成所需電壓值的方波，最后再將這個(gè)方波電壓經(jīng)整流濾波變?yōu)樗枰闹绷麟妷骸?

控制電路為一脈沖寬度調(diào)制器，它主要由取樣器、比較器、振蕩器、脈寬調(diào)制及基準(zhǔn)電壓等電路構(gòu)成。這部分電路目前已集成化，制成了各種開關(guān)電源用集成電路。控制電路用來(lái)調(diào)整高頻開關(guān)元件的開關(guān)時(shí)間比例，以達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。

02 開關(guān)電源原理圖

單端反激式開關(guān)電源的典型電路如圖三所示。電路中所謂的單端是指高頻變換器的磁芯僅工作在磁滯回線的一側(cè)。所謂的反激，是指當(dāng)開關(guān)管 VT1 導(dǎo)通時(shí)，高頻變壓器T初級(jí)繞組的感應(yīng)電壓為上正下負(fù)，整流二極管 VD1 處于截止?fàn)顟B(tài)，在初級(jí)繞組中儲(chǔ)存能量。

當(dāng)開關(guān)管 VT1 截止時(shí)，變壓器T初級(jí)繞組中存儲(chǔ)的能量，通過(guò)次級(jí)繞組及 VD1 整流和電容C濾波后向負(fù)載輸出。

單端反激式開關(guān)電源是一種成本最低的電源電路，輸出功率為 20-100 W，可以同時(shí)輸出不同的電壓，且有較好的電壓調(diào)整率。唯一的缺點(diǎn)是輸出的紋波電壓較大，外特性差，適用于相對(duì)固定的負(fù)載。

單端反激式開關(guān)電源使用的開關(guān)管 VT1 承受的最大反向電壓是電路工作電壓值的兩倍，工作頻率在 20-200kHz 之間。

03 單端正激式開關(guān)電源

單端正激式開關(guān)電源的典型電路如圖四所示。這種電路在形式上與單端反激式電路相似，但工作情形不同。當(dāng)開關(guān)管 VT1 導(dǎo)通時(shí)， VD2 也導(dǎo)通，這時(shí)電網(wǎng)向負(fù)載傳送能量，濾波電感L儲(chǔ)存能量;當(dāng)開關(guān)管 VT1 截止時(shí)，電感L通過(guò)續(xù)流二極管 VD3 繼續(xù)向負(fù)載釋放能量。

在電路中還設(shè)有鉗位線圈與二極管 VD2 ，它可以將開關(guān)管 VT1 的最高電壓限制在兩倍電源電壓之間。為滿足磁芯復(fù)位條件，即磁通建立和復(fù)位時(shí)間應(yīng)相等，所以電路中脈沖的占空比不能大于50%。由于這種電路在開關(guān)管 VT1 導(dǎo)通時(shí)，通過(guò)變壓器向負(fù)載傳送能量，所以輸出功率范圍大，可輸出 50-200 W的功率。電路使用的變壓器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積也較大，正因?yàn)檫@個(gè)原因，這種電路的實(shí)際應(yīng)用較少。

自激式開關(guān)穩(wěn)壓電源的典型電路如圖五所示。這是一種利用間歇振蕩電路組成的開關(guān)電源，也是目前廣泛使用的基本電源之一。

當(dāng)接入電源后在 R1 給開關(guān)管 VT1 提供啟動(dòng)電流，使 VT1 開始導(dǎo)通，其集電極電流 Ic 在 L1 中線性增長(zhǎng)，在 L2 中感應(yīng)出使 VT1 基極為正，發(fā)射極為負(fù)的正反饋電壓，使 VT1 很快飽和。

與此同時(shí)，感應(yīng)電壓給 C1 充電，隨著 C1 充電電壓的增高，VT1 基極電位逐漸變低，致使 VT1 退出飽和區(qū)，Ic 開始減小，在 L2 中感應(yīng)出使 VT1 基極為負(fù)、發(fā)射極為正的電壓，使 VT1 迅速截止，這時(shí)二極管 VD1 導(dǎo)通，高頻變壓器T初級(jí)繞組中的儲(chǔ)能釋放給負(fù)載。在 VT1 截止時(shí)，L2 中沒有感應(yīng)電壓，直流供電輸人電壓又經(jīng) R1 給 C1 反向充電，逐漸提高 VT1 基極電位，使其重新導(dǎo)通，再次翻轉(zhuǎn)達(dá)到飽和狀態(tài)，電路就這樣重復(fù)振蕩下去。

這里就像單端反激式開關(guān)電源那樣，由變壓器T的次級(jí)繞組向負(fù)載輸出所需要的電壓。自激式開關(guān)電源中的開關(guān)管起著開關(guān)及振蕩的雙重作從，也省去了控制電路。電路中由于負(fù)載位于變壓器的次級(jí)且工作在反激狀態(tài)，具有輸人和輸出相互隔離的優(yōu)點(diǎn)。這種電路不僅適用于大功率電源，亦適用于小功率電源。

05

推挽式開關(guān)電源的典型電路如圖六所示。它屬于雙端式變換電路，高頻變壓器的磁芯工作在磁滯回線的兩側(cè)。電路使用兩個(gè)開關(guān)管 VT1 和 VT2，兩個(gè)開關(guān)管在外激勵(lì)方波信號(hào)的控制下交替的導(dǎo)通與截止，在變壓器T次級(jí)統(tǒng)組得到方波電壓，經(jīng)整流濾波變?yōu)樗枰闹绷麟妷骸?

這種電路的優(yōu)點(diǎn)是兩個(gè)開關(guān)管容易驅(qū)動(dòng)，主要缺點(diǎn)是開關(guān)管的耐壓要達(dá)到兩倍電路峰值電壓。電路的輸出功率較大，一般在100-500W范圍內(nèi)。