谐振式开关电源电路图大全（准谐振反激式/电源滤波器/开关电源） - 全文

谐振式开关电源电路图（一）

谐振式开关电源电路图（二）

准谐振反激式开关电源原理分析

准谐振反激式开关电源基本原理和等效原理图如图1、2所示。其中Lm为原边励磁电感，Lk为原边漏感。电容Cd包括主开关管Q的输出电容Coss，变压器的匝间电容以及电路中的其他一些杂散电容。Rp为初级绕组的寄生电阻，包括变压器原边绕组的电阻，铜线的高频趋肤效应、磁材料的损耗以及辐射效应的等效电阻。

准谐振反激式开关电源工作在DCM或CRCM状态，副边二极管电流下降到零之后，电容Cd，原边电感Lp=Lm+Lk以及电阻Rp构成一个RLC谐振电路，主开关管Q两端电压Vds将产生振荡。传统的反激式开关电源主开关管可能Vds振荡波形任一点处开通，视负载情况而定。而准谐振反激式开关电源，不管负载情况如何，总是在当检测到Vds波形振荡到谷底时，控制器控制主开关管Q开通，降低主开关管Q的开通损耗，同时使得输出电容Cd上的能量损耗达到最小，波形图如图3所示。

图3

准谐振模式的实现

准谐振模式实现的具体电路如图4、5所示，辅助绕组电压检测信号与控制芯片的7脚相连。在开关关断期间，如果检测7脚电压偏低及处于振荡的波谷时，通过芯片内部三个比较器，使得芯片内部的QR_DONE信号由0变为1，从而影响芯片内部的振荡器，开启下一周期。

谐振式开关电源电路图（三）

准谐振电路分为零电压和零电流模式，理论上也有很多方法能实现准谐振变换，但是由于涉及到比较高的电压，很多方法并不适用于无输入变压器的所谓离线开关电源。离开实际的电路很难讨论准谐振的原理，我们首先分析一下常见的反激式开关电源工作过程，然后探讨在反激式开关电源中引入零电压ZVC准谐振的方法。如图2所示为反激式开关电源的基本电路原理图。VT为开关管，T为高频变压器，D1为整流管，Vin为输入的直流电压，经初级绕组LP加到开关管的漏极（集电极），假定负载二极管为理想的开关。Lk为漏感，代表不能祸合传输到次级的磁通量，其存储的能量必须要通过其他的路径释放，另外，漏感Lk会延缓和阻止互感Lm能量的传递，存储在漏感中的能量是开关管关断时产生尖峰的原因。

谐振式开关电源电路图（四）

钨灯电源电路图如图4所示，交流电源从左上角输入，经输入电源滤波器、整流桥、高压电容，转为约130~360 V的直流高压。N14、V30 组成高压侧主电路，将直流高压斩波为脉冲电压，通过变压器耦合，经V12 整流输出，输出电容滤波为直流电压。

启动电路

由于UCC28600的启动电流非常小，典型值为12 μA，可以大大降低启动电阻的功耗，因而启动电阻由三个300 kΩ的贴片电阻串联而成。但由于VDD 引脚需要一个足够的储能电容防止在工作时出现打嗝现象，带来的一个问题是VDD 启动时电压上升过慢，电源启动时间过长。解决方法是VDD 引脚采用小电容，反供绕组采用大电容，两者之间用V34（1N4148）隔离。

遥控电路

遥控电路用光耦TLP181安全隔离，当遥控信号输入CTL 端加电流信号时，光耦输出端导通，通过V33 将UCC28600 的SS 引脚拉低，关闭MOSFET 的驱动信号;通过R32 将VDD 电压拉低，低于UCC28600的启动电压，避免芯片一直处于重启过程。

反馈电路

采用TL431采样输出端电压，通过光耦TLP181隔离后反馈到芯片的输入端。TL431的基准电压为2.495 V，通过R84、R85 的分压，将输出电压设定在11.5 V.由于负载为固定钨灯电源，所以不用考虑电源的瞬态相应，故TL431的补偿电容采用简单的Ⅰ类补偿，电路简单，稳定可靠。

变压器设计

设在最大负载时，UCC28600工作在准谐振模式，其最大占空比发生在最低输入电压时，在固定输入电压和输入功率的情况下：

初级绕组采用2×0.35 漆包线，次级采用125 μm 铜箔，采用三明治绕法，磁芯中心柱开气隙，使ALG 为275 nH/T2.