简化50W以下开关电源电路拓朴结构的芯片解析方案

用光电耦合器取代Rt、Ct网络，在其发光二极管端引入外部时钟脉冲，电路工作在外同步模式，如图2所示。

图2　VIPer50工作在外同步模式

4 典型应用电路

4.1　通用型开关电源

由VIPer50构成的通用型开关电源电路如图3所示，该电路采用了典型的单端反激式拓朴结构，交流输入电压范围为85~265V，输出功率为30W(+5V、6A)，效率达85%，负载调整率S1在4%~6% 。接通电源后，220V交流电首先经EMI滤波、桥式整流、C2滤波，得到约300V直流高压，再经开关变压器T1初级绕组N1，给VIPer50提供开机电压。反馈绕组N2上的感应电压通过R3、VD3、C4整流滤流后，得到反馈电压，分成两路：一路加至VDD引脚，为芯片提供电源电压;另一路则通过振荡电阻R4送至频率调整端，为振荡电容C5提供充电电压。从T1次级绕组N3输出的PWM功率信号，经过VD2整流及C9、L2、C10滤波后，产生+5V的稳压输出。

为防止刚开机时输入滤波电容C2上的充电电流过大，在交流输入端串联了一只负温度系数的热敏电阻R1。电容C1与扼流圈L2构成简单的EMI滤波器，用于抑制交流电网中的高频噪声。VD1、R2、C3组成钳位保护电路，可将开关变压器T1初级绕组上的高压感应电动势衰减到安全范围内，避免损坏芯片。VD1为阻塞二极管，实选BYD37J型600V/1.5A快恢复二极管;C3优选耐压高、漏电小的陶瓷电容(2200pF/1kV);BR1选择由4只IN4007(1A/1kV)硅整流管构成的桥式整流器。VD3采用高频开关二极管1N4148;VD2须选用10A/30V以上的肖特基二极管，例如B82-004型(15A/40V)。C6、C7和R5组成了回路补偿电路，它们能改善内部误差放大器的频率响应。为抑制共模干扰，在开关变压器N2、N3绕组的同名端之间，还并联了一只高压陶瓷电容(1000pF/3kV)。

图3　由VIPer50构成的通用型开关电源电路

4.2　30W精密开关电源

图3所示的开关电源不足之处在于负载调整率较高(S1在4%~6%)，难以满足精密稳压的要求。由VIPer50构成的30W精密开关电源电路如图4所示。该电源的负载调整率S11%，与图3比较主要有以下区别：

(1)电路中增加了由TL431可调式并联稳压器和光电耦合器组成的光耦反馈式电路，通过TL431内部2.5V基准电压和采样电压比较，改变光耦的工作电压的大小，再由光耦调节VIPer50的占空比，即可实现精密稳压的目的。光耦工作在线性状态，CTR(电流放大率)太大，容易造成VIPer50过压保护;若CTR太小，占空比D将不能随反馈电流的增大而减小，从而导致过流。因此，应选取CTR范围接近100%的光耦，例如SFH610A-2型光耦。

(2)在VDD引脚中增加了由C6、R4组成的输入浪涌电流保护电路。在接通电源时，开关电源并不立即启动，而是通过R4对C6进行充电，等VDD引脚上电压达到8V时，开关电源才逐渐开始工作，确保芯片在开机瞬间各部分处于低电压、小电流的工作状态，防止内部功率MOSFET被浪涌电流和开关变压器的高压感应电动势损坏。

图4　由VIPer50构成的30W精密开关电源电路