应用SMR60000系列设计彩色电视机开关电源
止。当一个5V高电平Standby控制信号经R6进入时,Q2导通,Q3截止,Q1和ZD1也导通,这使NJM431的VREF升高,输出电压V01、V02、V03下降,此时由于Q1的导通,V03改为由V02通过Q1,R1供电。以保证V03仍然为8V左右,以提供给微处理器正常的工作电压(5V)。
图11欠压保护电路
37过压保护电路
过压保护电路是由图10中的ZD1、D1和R12组成的。当V03升高到大于9.1V时,ZD1(82V稳压二极管)和D1导通,使NJM431的参考电压VREF上升,光耦晶体管的输出内阻下降,引起输入到脚5的反馈电流升高,ton减小,从而使V01、V02和V03全数下降。
38欠压保护电路
如图11所示,当输入交流电压VIN下降到86V时,ZD1和Q1导通,在IC中的MOSFET转为截止。当VIN回升到AC86V以上时,电源自动恢复工作。
4两个设计实例
41A620MN3机型(20″)的开关电源及变压器 BCK3904WH设计(例1)
图12给出该机电源原理图。它采用SUMSUNGICSMR60000作为其核心器件。在电路确定之后,变压器设计就是主要工作,下面给出对它的设计步骤。
1)第一步确定开关电源的电气规格
输入电压VIN=AC90~264V
输入频率50Hz/60Hz
输出1VO1=110VIO1=0.6A(用于行包及高压部分供电)
输出2VO2=21.5VIO2=0.7A(用于伴音供电)
输出3VO3=8VIO3=0.3A(用于微处理器供电)
2)第二步计算输出功率和输入功率
输出功率PO=PO1+PO2+PO3
=110×0.6+21.5×0.7+8×0.3
≈83.5W
假定效率η=85%(一般可做到) 故输入功率PI=PO/η=98.2W
3)第三步确定占空比和开关频率范围
根据实践经验,开关电源应以工作于不连续方式为设计基础,现假定最大占空比Dmax=0.5及fL=41kHz是合理的。至于最高开关频率取决于负荷,输入电流、电压等因素。一般fH≤120~150kHz即可接受。
4)第四步计算已整流的输入电压Vin对VIN=AC90VVinmin=90××0.95≈120.9V对VIN=AC264VVinmax=264××0.95
≈354.6V
图12用于A620MN3机型的电源原理图
式中系数0.95是考虑了整流二极管、滤波器及线路等的压降。
5)第五步计算初级电流峰值I1P和初级电感L1I1P===2.76AL1===534μH
取L1=530μH
6)第六步磁芯材料的选择选由MnZn功率铁氧体材料PC30做成的磁芯ECR42,其Se=1.94cm2,可允许POmax==94.1W,对计算的PO=83.5W是足够的。
7)第七步计算初级绕组圈数N1==×104=×104==45.7匝取45匝
式中:Se为磁芯截面积(cm2);
Bs为在100℃时的最大饱和磁通密度,Bs=0.39T;
Br为在100℃时剩磁,Br=0.06T。
并设置磁隙为1mm左右,以防止在开机时因瞬态脉冲电流过大所引起的磁芯饱和。
8)第八步计算各次级输出及驱动绕组匣数NO3=×N1=×45=40.9匝取40匝
下面以NO1为标准计算NO2,NO3NO2=×NO1=7.8匝取8匝NO3=×NO1=2.9匝取3匝
因为MOSFET的门极驱动电压最大承受范围为±20V。为了能够有足够驱动电压,同时又不致于超过承受范围。假定驱动绕组ND的输出为±8V。则有ND≈×NO1=×45=2.98匝取ND=3匝
9)第九步定出BCK3904WH火牛的电气规格
基于上述的计算,最后我们得出了该火牛设计数据如图13所示。
42K9625ABNT5机型(25″)开关电源及其变压器
BCK4003WH的设计(例2)
图14给出该电源的整体电路。由于现在采用了SMR62000A,它允许有更大的漏极DC电流(达12A),
图14用于K9625ABNT5机型的电源原理图
(a)BCK3904WH电气结构
(b)绕组排列(c)骨架底视图
图13BCK3904WH电气参数及结构图
可提供更大的功率输出。使此电源能工作在25″~29″彩色电视机中。下面给出对该火牛的设计步骤。
1)第一步确定开关电源的电气规格
输入电压VIN=AC90~264V
输入频率50Hz/60Hz
输出1VO1=145VIO1=0.7A
输出2VO2=25VIO2=1.0A
输出3VO3=8VIO3=0.3A
2)第二步计算输出功率和输入功率
输出功率PO=PO1+PO2+PO3
=145×0.7+25×1.0+8×0.3≈129W
假定效率η=85%(一般可做到)
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