新型TOPSwitch-GX系列电源的PI设计

电源设计需要考虑有关半导体器件、模拟电路、数字电路、电磁特性、电磁兼容性、热而电源力学等多方面。传统设计方法要靠人工来完成，其步骤繁琐、工作量大、效率低。而电源模块SG3525或UC3842的外围电路又较复杂，电路中某个元器件参数稍不合适。电源就不能稳定工作。为此，本文给出了采用 PIExpert电源设计软件对电源模块进行设计基本方法。TOPSwitch-GX□□□□□□□□□Powerintegration公司在□□□□□□□□□ TOPSwitch—FX基础上推□□□□□□□□□□ TOPSwitch—GX□□□□□□□□□□□□□□□□290W。由于将高压功率 MOSFET、PWM□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ CMOS芯片上， □□□□□□□□□□□□□□ □□□□□□□软起动、小EMI频率抖动、□□□□□□□□□□ □□□□□□□□□ Ecosmart节能等技术。该芯片可大大简化电路设计，缩短设计周期。与 TOPSwitch—FX相比，TOPSwitch—GX□□□□□□□□□：□□□□□□□□ 290W；□□□□□□□□□ (L)和从外部设定极限电流端 (X)□□□□□□ 用于代替TOP-Switch—FX□□□□□ (M)□□□□□□□□□□□□□□□□□；具有更高的占空比，输出功率更大、输入电容更小 ;有分开的线路检测端与电流限制端；线路前馈缩小了最大占空比，以抑制脉动纹波，并在电网电压较高时起限制作用；□□□□□□□ 132kHz□□□□□□□□□□□□□；□□□□□□□□□□□□ □□□□□□□□□ 132kHz降低到30kHz(半□□□□□ 66kHz降至15kHz)□□□□□□□□□□□□□□□□□□源效率；□□□□□□□□□□□□□□□ 110VAC时为80mW，在230VAC时为160mW。基于TOPSwitch—GX□□□□□□□PIExpert□□□□□□□ PI□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□具。它是一种交互式软件， 可以针对相关的硬件芯片、 按照使用者提出的电源规范产 生具体能量转换方案。 PIEx-pert提供一种直观的、一步一步的设计界□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ PI□□□□□□□□□计还包括输出电容、钳位二极管 等参数选择，电源发热量、电路安全性分析也可以在软件设计中加以考虑。利用 PI公司的PIExpert□□□□□□□□□方便地设计开关电源电路、选择电路拓扑、芯片系列、芯片封装、工作频率以及

其他相关特性参数。该软件根据用户给定的输入参数、输出参数、优化方式、器件系列等相关信息。数、变压器结构参数和次级参数等信息。通过计算可给出器件变量电源部分元件选择、电源输出参2．1设计要求及设计步骤该系统的设计输入电压出电流 2A；输出电压AC195口265V，频率12V□,□□□□□□□其他相关特性参数。该软件根据用户给定的输入参数、输出参数、优化方式、器件系列等相关信息。数、变压器结构参数和次级参数等信息。通过计算可给出器件变量电源部分元件选择、电源输出参2．1设计要求及设计步骤该系统的设计输入电压出电流 2A；输出电压AC195口265V，频率12V□,□□□□□□□50Hz□□□□□ 24V时，最大输3A和1A□□；□□□□8V□,□□□□□□保护、可外部设定极限电流等功能。2A。同时要求输入与输出隔离。并能实现输入欠压和过压2．2高频变压器的选择变压器设计也可以通过软件来实现。本方案当简单，仅需输入相关设计参数，采用了PIExpert□□□□□□软件就会输出所需的变压器设计参数。初级线口电感量Lp=382网初级匝数Np=32；初级 线径AWG20(O□813mm)三股并绕；反馈绕组匝数NB=3．0；磁芯采用E135,选用铁氧体磁性材料。□□□□□；□□ Lc=0口30mm；初级漏感 LL=2口9pH；次级24V口2A组匝数为6匝，AWG22(OD643mm)3股并绕；次级 12V口3A组匝数为3匝，AWG24(0D51mm)4□□□；□□ 12V口1A组匝数为3匝，AWG24(0口51mm)；8V口2A组AWG22(0口643mm)2□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□中可优先选用推荐参数，实践证明，这样做是合理。3变压器的绕制其优点就是能加强磁耦合、并且制造成本较低。 绕制过程中，降低初级绕组对相邻元件PI-Expert其优点就是能加强磁耦合、并且制造成本较低。 绕制过程中，降低初级绕组对相邻元件初级绕组在最里层， 有利于减少初级绕组的分布电容，的干扰； 12V口3A□□□□□□□□,□□□□□□□□□□□□□□ 24V□2A、8V口2A、12V口1A□□□□□□：□□□□□□□□□□□,□□□组与次级绕组耦合最强。 对电压的变化敏感， 有利于提高稳压效果。 各绕组层之间的绝缘使用聚 脂薄膜隔离， 保证了较好的绝缘强度。 同时， 为了降低磁辐射、减小温升及便于安装， 在初级与次级线圈之间以及其外圈都用铜片隔离， 且缝隙处用导热胶灌注。在 变压器的设计和制作过程中，必须对磁芯与线圈的结构、绕制方法、散热、效率等周密考虑。2．4电路工作原理LC,专门用于滤除电网线之再通过滤波电容变成较平滑200V的P6KE200LC,专门用于滤除电网线之再通过滤波电容变成较平滑200V的P6KE200600V,可构间的串模干扰和共模干扰。 交流电压经全桥整流后。的直流电压： 与变压器原 边并联的吸收电路采用钳位电压为□□□□；VD选用BYV26C□□□□□□□□,□□□□□□□□□□□□□ VS、VD、R、C□□□□□□□□,□□□□□□□□□□□场能量，从而保护MOSFET不受损坏。由高频变压器T1和场能量，从而保护MOSFET不受损坏。由高频变压器T1和TOP246Y组成的单端反激电路，可将能量传输到二次侧； 输出整流二极管采用共阴极肖特基对管． 输□□□□□L和C并联构成；□□□□□□ PC817□□□□□□□□□□□TLA31□□□□□□□□□□； 输出电压Uo□□□□□□□□□□□□□, 并与TLA31中的2口5V□□□□□□□□□□□□□□□,□□□□□□□□大，可改变TOP246Y□□□□□□ Ic,使占空比发生变化，进而调节 Uo保持□；□□□□□□ 出电压经VD、C□□□□□,□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□：□□□□□ VS□□□□□□,□□□□□□□□□ R分担；抑制器件的关键作用 是限制在起动 （或过载 ）情况下的尖峰电压，确保MOSFET□□□□□□□ 700V。3实验结果90％，负载调85％，满载时纹□□□□ 90％，负载调85％，满载时纹整率为±1□;输入电压为 AC195口265V□,□□□□□□波均小于 100mV。4结束语TOPSwitch—GX开关电源简单好用、 功能齐全、 易于设计。 它集 PWM／MOSFET于一体