優(yōu)勢(shì)st viper22a 電源ic

viper22a1　

引　言
開(kāi)關(guān)電源通過(guò)電路控制開(kāi)關(guān)管進(jìn)行高速的導(dǎo)通與截止, 將直流電轉(zhuǎn)化為高頻率的交流電給變壓器進(jìn)行變壓, 從而產(chǎn)生所需要的一組或多組電壓[ 1 ] 。它具有效率高的特性, 而且開(kāi)關(guān)電源的變壓器體積比串聯(lián)穩(wěn)壓型電源的要小得多, 電源電路比較整潔, 整機(jī)重量也有所下降, 所以成為當(dāng)今電
源發(fā)展的一種趨勢(shì)。本文采用v iper22a芯片設(shè)計(jì)了一種開(kāi)關(guān)電源。
2　v iper22a芯片概述

意法半導(dǎo)體的v iper22a芯片為專(zhuān)用開(kāi)關(guān)電源集成電路。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。
芯片工作時(shí), 直流電壓從漏極腳進(jìn)入集成電路, 經(jīng)整流和穩(wěn)壓后供給開(kāi)關(guān)電源工作, 從而使這個(gè)電路工作時(shí)不需要外接啟動(dòng)電阻。即使vdd供電電路不正常, 電源電路的振蕩電路仍能起振, 而且
圖1　v iper22a芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)
電路有輸出電壓。在vdd正常前, 由芯片內(nèi)部自身供電, 經(jīng)過(guò)很短時(shí)間后, vdd供電電源正常, 此時(shí),利用門(mén)電路控制開(kāi)關(guān)電路(on /off)斷開(kāi)從柵極輸入的供電回路。v iper22a 有過(guò)熱、過(guò)壓保護(hù)功能。vdd從4腳輸入后, 首先送入比較器, 一旦輸入vdd ≥42 v, 則觸發(fā)器( ff1)輸出一個(gè)置位信號(hào)
1使控制振蕩電路工作的觸發(fā)器( ff2)輸出為0,鎖住u2 , 振蕩信號(hào)無(wú)法輸出, 即開(kāi)關(guān)管不工作。當(dāng)輸入電壓小于1415 v時(shí), u3 也將輸出一個(gè)復(fù)位脈沖, 使開(kāi)關(guān)管不工作。當(dāng)電路過(guò)熱時(shí), r1 為1,將ff2置0, 開(kāi)關(guān)管不工作。當(dāng)供電電壓vdd在正常范圍時(shí), fb所得的取樣電壓與基準(zhǔn)電壓0123 v相比較, 用其比較結(jié)果去控制ff2 的轉(zhuǎn)換頻率,從而控制開(kāi)關(guān)管的狀態(tài)轉(zhuǎn)換, 實(shí)現(xiàn)控制輸出電壓,達(dá)穩(wěn)壓的功能。該集成電路芯片內(nèi)部包含60khz
的振蕩電路, 其外圍電路相當(dāng)簡(jiǎn)單。
3　v iper22a開(kāi)關(guān)電源電路
本文所使用的v iper22a芯片具有優(yōu)良的控制功能, 使得外圍電路的設(shè)計(jì)較簡(jiǎn)單, 只需考慮一般
的短路、過(guò)載電路保護(hù)即可。電路原理圖如圖2。
圖2　電路原理圖
在交流電源的輸入端接電容c0 用于濾除低頻差模噪聲, 接扼流圈用于過(guò)濾掉電網(wǎng)上的干擾, 同時(shí)也濾掉電源對(duì)電網(wǎng)的干擾。220 v的交流電源輸入后, 經(jīng)四個(gè)二極管構(gòu)成的橋式整流電路整流, c1 濾波后輸出一個(gè)300 v
左右的直流信號(hào)。由于v iper22a處于工作狀態(tài),在其內(nèi)部場(chǎng)效應(yīng)管截止時(shí), 會(huì)在變壓器初級(jí)兩端產(chǎn)生大于300 v的電壓, 利用r1、c2 和d5 構(gòu)成防沖激電路, 使其電壓有一個(gè)釋放回路, 以免激穿v i2
per22a內(nèi)部場(chǎng)效應(yīng)管。
整流濾波后的直流電供給開(kāi)關(guān)電源ic轉(zhuǎn)換成高頻的交流信號(hào), 經(jīng)變壓器耦合輸出各路低電壓的交流信號(hào)。由于輸入電壓較高, 所以二極管的耐壓值要很高, 而且電容的容量也要很大?；ジ挟a(chǎn)生的交流脈沖電壓經(jīng)d6 整流、r2限流和c3、c6 濾波后作為開(kāi)關(guān)芯片的供電電壓。由于v iper22a的特殊結(jié)構(gòu), 如無(wú)vdd時(shí)可實(shí)現(xiàn)內(nèi)部供電, 所以r2 即使擊穿開(kāi)路, 仍有電壓輸出, 但不正常。同時(shí), vdd也為取樣回路中的光耦的接收部分供電。另一部分電感感應(yīng)到的脈沖電壓經(jīng)d8 整流, 又經(jīng)電感l(wèi)2、電容c12、c13、c14濾波后, 輸出+ 5 v電壓。+ 5 v電壓同時(shí)經(jīng)穩(wěn)壓管z2 后給光耦電路發(fā)射部分供電, 通過(guò)光耦的接收部分接收到的光作為取樣信號(hào), 從v iper22a的3腳fb輸入到芯片, 從而去控制開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)頻率, 控制電源電壓的穩(wěn)定, 起到穩(wěn)壓的作用[ 2 ] 。本電源電路由于前后級(jí)是通過(guò)光耦進(jìn)行互相控制, 這樣很好地隔離了前后級(jí)。同時(shí), 變壓器電感線圈另一端經(jīng)d7整流c10濾波后輸出+ 12 v的電壓。變壓器的一部分電感線圈經(jīng)d10整流、c15濾波后輸出- 24 v電壓。同時(shí), 經(jīng)r4 降壓、- 12 v穩(wěn)壓管z1 穩(wěn)壓和c17濾波后輸出- 12 v的電壓。與+ 5 v電壓輸出一樣, 變壓器電感線圈輸出的脈沖電壓經(jīng)d9 整流、電感l(wèi)1、電容c16、c18、c19濾波后輸出+ 9 v直流電壓。

4　結(jié)束語(yǔ)
本文設(shè)計(jì)的開(kāi)關(guān)電源采用v iper22a 控制芯片, 由于它優(yōu)異的性能, 使得控制電路在設(shè)計(jì)上比較簡(jiǎn)單。另外在電路的設(shè)計(jì)上直接對(duì)220 v的交流電壓進(jìn)行整流控制變成高頻的交流電壓, 而沒(méi)有采用變壓器降壓后再控制, 這樣就有效地減小了開(kāi)關(guān)電源的體積。在交流輸入端加入了扼流圈, 有效地將電網(wǎng)和電源隔離開(kāi)來(lái), 減小了互相的影響。輸出電壓采樣使用了線形光耦采樣, 將電源的輸入和輸出地線有效地進(jìn)行了隔離, 也大大降低了地線反饋回路的影響, 從而抑制了電源輸出的紋波。通過(guò)設(shè)計(jì)、和測(cè)試, 證明了按該思路研制出的開(kāi)關(guān)電源是一種電路簡(jiǎn)單、可靠性高、實(shí)用價(jià)值強(qiáng)的支流穩(wěn)壓電源