文档介绍：超宽输入电压反激式开关电源的设计
Super Wide Input Voltage Range,Off-Line Flyback
Switching Power Supply Design
飞兆科技股份有限公司杨恒
(200070)
摘要:一般的反激式开关电源变换器的输入电压范围只能满足于 1:3 的关系,即 90-264VAC,
而当要输入电压范围更宽时,例如 1:,即 90-600VAC 时,传统的固定工作频率的反激
式开关电源变换器就不能满足工程上的要求。本文介绍了利用压控振荡器(VCO)的控制方法,
来实现非常宽的输入电压范围。当输入电压变化时,变压器反馈绕组的电压也变化,使控制
IC 的振荡频率作出对应的调整,以满足非常宽的输入电压的要求。
叙词:反激式开关电源,,压控振荡器(VCO),定频率,变频率。
1. 引言
现在有许多方面的问题困扰着电源设计工程师。例如,正激式变换器的输入电压变化范
围较小,仅为 90-130VAC;或 180-264AC;而使用升压模式的变换器输入电压范围也只能适
合与 90-270VAC,任何要满足更高的输入电压范围的产品则必须重新设计。公司生产产品
的目的是满足市场的需要,如产品的成本很高,对消费者来说都将是难以接受的。附加的产
品功能不但对企业来说是必须的;而且对用户来说也是可接受的。一般的反激式开关电源变
换器的输入电压范围只能满足于 1:3 的关系,即 90-264VAC;而当要输入电压范围更宽时,
例如 1:,即 90-600VAC 时,传统的固定工作频率的反激式开关电源变换器就不能满足
工程上的要求。本文介绍了利用压振荡器(VCO)的控制方法,来实现非常宽的输入电压范围
的要求。当输入电压变化时,变压器反馈绕组的电压也变化,使控制 IC 的振荡频率作出对
应的调整,以满足非常宽的输入电压的要求。
2. 固定频率与压控振荡器(VCO)控制方法的比较
固定频率电流型控制方法
固定频率电流模式的反激式开关电源变换器的输出功率一般小于 150W,图 1 是该模式
变换器的框图。
+Vin(直流)
输出整流输出电压
反激式变压器与滤波
起动电路
振荡器
电压基准电压反馈
峰值电流比较器时钟电路
输出驱动
S
+ 功率开
Q 关管
- R
误差放大器
前沿尖峰电流侦
抑制测元件
反馈电压
图1 固定频率,电流模式,反激式变换器框图
由图 1 可见,反激式开关电源变换器主要由反激式变压器(储能电感);功率开关管;输
出整流与滤波电路;电压反馈电路和固定频率振荡器等部分组成。
1
图 2 为反激式变换器简图。反激式开关电源变
T D +
换器在轻负载时电流呈不连续状态;重负载时呈
Rin C 连续状态。不连续状态是一种变压器 T 的储能释
+ 放完的状态;连续状态则是一种在变压器储能没
Vin - Q
控制电路有完全释放完时就接着供给的一种方式。其条件
2
Ipri 是当 LN2≧VO*TOFF /2IOT 时,为不连续状态;输出电
Rsc
压VO 和功率开关管的峰值电流(Ipri)分别为:
VO=(N2