在 AC-DC 应用中实现偏置电源的3种选项

作者：Sheng-yang Yu1

偏置电源在电源中很重要。在电源内部，需要偏置电源给 IC 加电。在电源外部，可能需要偏置电源给系统中的 MCU 和／或其它局部电源加电。

很多低电压 IC（额定电压小于 100V DC）都将偏置电源集成到该 IC 内部。不过，对于 AC-DC 电源而言事情会变得更加复杂，因为现在需要处理高很多的输入电压。

偏置电源有几种设计方法。今天，我将介绍在 AC-DC 应用中实现偏置电源的 3 种选项：线性、降压转换器或反激式转换器。

线性偏置电源

BJT 线性电路可提供一款组件数量最少的简单偏置电源解决方案。不过，使用该方案的主要缺点是效率低。

图 1. BJT 线性偏置电源

在图 1 的实例中，要使用通用 AC 输入（85VAC 至 264VAC）实现 12V/50mA 的偏置电源，需要为 R2 应用 2kΩ 的最大电阻器。即便使用串联电阻器，仍需补偿 BJT 上的损耗，在输入为 264VAC 时其可高达 5W。

反激式偏置电源

反激式转换器偏置电源（如图 2 中的 PMP8764）是常用的偏置电源解决方案，不仅提供安全隔离，而且还能提供多个偏置输出。

图 2. 反激式偏置电源

由于采用一次侧稳压 （PSR） 技术，因此光耦合器和补偿电路可从反激式偏置电源中移除，同时还可保持 5% 的输出稳压。

降压偏置电源

在电子仪表计量等特定应用中，无需隔离，而且反激式转换器中的定制变压器对于成本敏感型市场来说太贵。在这种情况下，降压转换器（如图 3 中的 PMP9087）是实现低成本偏置电源解决方案的更好选项，因为使用的是标准电感器。此外，使用 PSR 控制器（UCC28700 系列）还可实现快速负载瞬态响应，因为 PSR 控制器具有逐周期电压传感特性。

图 3. 降压偏置电源

对于需要低输出电压（9V 或更低）偏置电源的应用，p 通道 MOSFET 降压转换器（如图 4 中的 PMP5412）是反激式偏置电源的完美替代方案。

可以在 PowerLab 参考设计库中找到更多偏置电源解决方案，下列是一些设计实例：

低功耗反激式偏置电源解决方案：

PMP8968 — 176VAC-263VAC 输入、5.5V/250mA 偏置电源

PMP9059 — 90VAC-265VAC 输入、15V/250mA 偏置电源

PMP9066 — 96VAC-768VAC 输入、20V/550mA 偏置电源

PMP9235 — 90VAC-132VAC 输入、5V/250mA 偏置电源

低功耗降压偏置电源解决方案：

PMP5412 — 120VAC-250VAC 输入、5V/0.75A 无变压器偏置电源

PMP9087 — 85VAC-265VAC 输入、12V/200mA 无变压器偏置电源

PMP9176 — 50VAC-275VAC 输入、9V、1.1W 无变压器偏置电源

审核编辑：彭菁