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以直流稳压电源为例说明几种反馈电路的设计

本文以TOPSwitch-GX直流稳压电源的基本结构为例,重点说明几种直流稳压电源反馈电路的特点,设计计算。分析比较了各自的特点,以便于直流稳压电源工程师在设计直流稳压电源时根据不同的技术要求,用途及成本选取相应的反馈形式。

反激式直流稳压电源以其直流稳压电源电路简单,成本低廉越来越受到人们的关注。本文对直流稳压电源的几种直流稳压电源反馈电路进行分析比较,目的是让直流稳压电源工程师对直流稳压电源的设计方案有个了解和选择。需要说明的是直流稳压电源的稳定性,动态响应,反馈环路形式的选择,环路参数的设计计算对一个直流稳压电源的成功很重要。

下面分别介绍四种不同的直流稳压电源反馈电路及其计算说明

初级基本直流稳压电源反馈电路

如图1所示图中TOPSwitch-GX的控制端C其作用及特点:它为误差放大器及反馈电流的输入脚,用于占空比控制。与内部并联调整期相连接,提供正常工作时的内部偏置电流。也可用于直流稳压电源旁路和自动重启动及补偿电容的连接点。它用一个非隔离的初级绕组作为反馈电压,优点是直流稳压电源电路简单,成本低,缺点是直流稳压电源调整率低。


图1 初级基本直流稳压电源反馈电路

初级增强直流稳压电源反馈电路

如图2所示:特点是,在图1的基础上增加了两个元件,一个是稳二极管1N5251D,一个是100nF 50V的电容。这样增加了反馈强度,提高了直流稳压电源的调整率。


图2 初级增强直流稳压电源反馈电路

次级光耦稳压管直流稳压电源反馈电路

如图3 所示:在图2的基础上增加了光电耦合器,这样初级和次级实现了隔离,并且直流稳压电源调整率高。缺点是成本增加。


图3 次级光耦稳压管直流稳压电源反馈电路

次级光耦TL431直流稳压电源反馈电路

如4 所示:在图3的基础上增加了精密稳压基准源TL431,


图4 次级光耦TL431直流稳压电源反馈电路

增加了反馈网络,输出电压可调整,初级和次级隔离,且直流稳压电源调整率极高。缺点是直流稳压电源电路复杂,成本增加。在稳压精度要求高的场合,通常采用该方案。

直流稳压电源常用光耦及生产厂商

几种直流稳压电源反馈电路比较及根据输出要求选取偏置电压VB(以TOPSwitch-GX为例)

结论:

基于反激拓扑直流稳压电源的应用非常广泛,并且直流稳压电源电路简单,成本低廉,容易设计制造等特点,这种直流稳压电源作为一种典型的拓扑结构,越来越多的受到直流稳压电源工程师的青睐。虽然该直流稳压电源的输出功率在100瓦左右,但是作为一般的辅助直流稳压电源已经足够了。此处简单介绍直流稳压电源的几种反馈设计方案,目的是让直流稳压电源工程师在设计直流稳压电源是根据设计规格及成本等条件,选取不同的方案,以便合理的设计出理想的直流稳压电源。


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