无变压器开关模式电源电路图讲解

无变压器开关模式电源电路图（一）

以下分享的是基于LNK304的无变压器开关模式电源电路图：LNK304是一款元件数量少、高效的离线开关IC，可支持降压、降压-升压和反激式拓扑。该IC具有内置的自动启动电路，用于短路和开环故障保护。LNK304的其他特性包括低温变化，热关断，高击穿电压，良好的线路和负载调节，高带宽，宽输入电压范围（85至230VAC）等。一般来说，与许多其他分立式降压稳压器相比，LNK304具有更好的性能。

LNK304的引脚配置和典型应用图如上所示。漏极（D）引脚是内置功率MOSFET的漏极连接。外部通过通电容器（0.1uF）连接到旁路（BP）端子。反馈（FB）引脚控制内置功率MOSFET的开关。高于49uA的电流将抑制开关。内部功率MOSFET源极连接到源极（S）引脚。

实用的12V/120mA无变压器开关模式电源的电路图如上所示。电阻R1、电容C1和C2、二极管D1和D2以及电感L1构成输入级。D1和D2构成整流器部分，而C1和C2是输入滤波器。电阻R1是一种易熔电阻，可限制浪涌电流，增加差模噪声衰减，并用作输入安全保险丝。

下一级是稳压器级，由ICLNK304、二极管D3和D4、电容器C3、C4和C5、电阻R3、R4和R5以及电感L2组成。D3是续流二极管，而L2是输出扼流圈。C5是输出滤波电容，它将输出纹波电压限制在尽可能低的值。ICLNK304的配置使得电源在最不连续的模式下工作，这就是为什么使用快速恢复二极管（UF4005）作为续流二极管（D3）的原因。UF4005的反向恢复时间约为75nS，对于给定的情况来说已经足够了。

二极管D3和D4两端的压降几乎相同，因此C4两端的电压跟踪输出电压，该电压由电阻R2、R3组成的网络拾取并馈送到反馈引脚。R2和R3设置输出电压，对于12V输出，反馈引脚上的电压必须为1.65VDC。电路通过跳过开关周期来实现稳压。当输出电压上升时，反馈引脚上的电流也会上升，当电流上升到阈值以上时，跳过后续周期，直到反馈引脚上的电流低于阈值，从而保持恒定的输出电压。

如果在50mS时间段内没有跳过任何周期，IC将自动重启，这将最大输出功率限制为最大过载功率的6%。这就是实现过载保护的方式。电阻R4用作小预紧带，可消除跟踪误差的影响。

无变压器开关模式电源电路图（二）

开关电源输出直流电压V0=12V，最大负载电流I=100mA。电路很简单，显著的特点就是没有开关变压器，因此这个电路是与市电直通的没有隔离，制作调试应注意安全！

电路图如上所示。220V的交流电压经VD2半波整流和电容C2滤波，为功率开关管MOSFET（VT1）的栅极和开关晶体管VT2的集电极提供直流工作电压。

R1、RP与电容C1组成RC移相网络。VD3是为电容C1对地充、放电而设置的。功率开关MOSFET的导通与关断，受小信号晶体管VT2的控制。

在交流电压VAc的正半周，通过R1、RP使VT2导通。在VT2导通期间，VT1关断。反之，在VT2截止时，VT1饱和导通。二极管VD1的作用是确保T1只在Vac的正半周的初始阶段导通，形成针状脉冲电流对大容量滤波电容C3充电。

RC移相网络产生一个移相电压Vph，而且该电压以输入交流电压Vac跨零交叉点为起点、移相电压Vph只要达到VD的门限电压，VT2则开启导通，从而使VT1截止，于是对电容C3的充电终止。VT2关断于工频市电过零交叉点之后。

由于VT1的漏极串接一只整流二极管VD1，故在Vac负半周不可能对C3充电。尽管在VT1导通时产生的针状脉冲电流宽度很窄，也就是说对C3的充电时间很短，但由于C3的容量非常之大，放电时间常数也就很大，C3上的电压因放电刚开始下降或下降不多的情况下，VT1再次导通，又开始对C3充电。因此，在C3两端可产生比较平滑的直流输出电压VO。

在VT1漏极上串联的电阻R2，其阻值一般为0.1RL。其作用是用作减小充电电流峰值，并可延长功率开关MOSFET的导通时间。