超宽输入电压反激式开关电源设计.pdf

超宽输入电压反激式开关电源的设计 Super Wide Input Voltage Range,Off-Line Flyback Switching Power Supply Design 飞兆科技股份有限公司 杨恒 (200070) 摘要：一般的反激式开关电源变换器的输入电压范围只能满足于 1：3 的关系，即 90-264VAC， 而当要输入电压范围更宽时，例如 1：6.6，即 90-600VAC 时，传统的固定工作频率的反激 式开关电源变换器就不能满足工程上的要求。本文介绍了利用压控振荡器(VCO)的控制方法， 来实现非常宽的输入电压范围。当输入电压变化时，变压器反馈绕组的电压也变化，使控制 IC 的振荡频率作出对应的调整，以满足非常宽的输入电压的要求。 叙词：反激式开关电源,，压控振荡器(VCO)，定频率，变频率。 1. 引言 现在有许多方面的问题困扰着电源设计工程师。例如，正激式变换器的输入电压变化范 围较小，仅为90-130VAC；或 180-264AC；而使用升压模式的变换器输入电压范围也只能适 合与 90-270VAC，任何要满足更高的输入电压范围的产品则必须重新设计。公司生产产品 的目的是满足市场的需要，如产品的成本很高，对消费者来说都将是难以接受的。附加的产 品功能不但对企业来说是必须的；而且对用户来说也是可接受的。一般的反激式开关电源变 换器的输入电压范围只能满足于 1：3 的关系，即 90-264VAC；而当要输入电压范围更宽时， 例如 1：6.6，即 90-600VAC 时，传统的固定工作频率的反激式开关电源变换器就不能满足 工程上的要求。本文介绍了利用压振荡器(VCO)的控制方法，来实现非常宽的输入电压范围 的要求。当输入电压变化时，变压器反馈绕组的电压也变化，使控制 IC 的振荡频率作出对 应的调整，以满足非常宽的输入电压的要求。 2. 固定频率与压控振荡器(VCO)控制方法的比较 2.1 固定频率电流型控制方法 固定频率电流模式的反激式开关电源变换器的输出功率一般小于 150W，图 1 是该模式 变换器的框图。 ＋Ｖin（直流） 输出整流 输出电压 反激式变压器 与滤波 起动电路 振荡器 电压基准 电压反馈 峰值电流比较器 时钟 电路 输出驱动 ＋ S 功率开 R Q 关管 － 误差放大器 前沿尖峰 电流侦 抑制 测元件 反馈电压 图１　固定频率，电流模式，反激式变换器框图 由图 1 可见，反激式开关电源变换器主要由反激式变压器(储能电感) ；功率开关管；输 出整流与滤波电路；电压反馈电路和固定频率振荡器等部分组成。 1 图 2 为反激式变换器简图。反激式开关电源变 T D +