Aplikacija za prekidačko napajanje

U prošlosti, u dizajnu običnih prekidačkih izvora napajanja, izlazni napon je obično bio pojačan greškom i direktno se vraćao na ulazni terminal. Ovaj način kontrole napona također može igrati dobru ulogu u određenim aplikacijama, ali s razvojem tehnologije, većina svjetske energetske industrije usvojila je rješenje sa sličnom topološkom strukturom. Prekidačko napajanje sa ovom vrstom strukture ima sljedeće karakteristike: izlaz se vraća preko TL431 (kontrolisana šanta referenca) i greška se pojačava. Terminal konstantne struje TL431 pokreće emitujući dio optokaplera, a povratni napon dobiven od fotoosjetljivog dijela optokaplera na visokonaponskoj strani napajanja koristi se za podešavanje vremena uključivanja PWM kontrolera u strujnom modu, čime se dobija stabilan izlaz jednosmernog napona. Sljedeći dijagram je praktičan krug 4W prekidača tipa 5V DC reguliranog napajanja. Kolo usvaja ovu topologiju strukturu i također koristi TOPSwitch tehnologiju. C1, L1, C8 i C9 na slici u obliku EMI filtera, BR1 i C2 ispravljaju i filtriraju ulazni AC napon, D1 i D2 se koriste za eliminaciju vršnih napona uzrokovanih induktivnošću curenja transformatora, a U1 je čip PWM kontrolera u strujnom režimu sa ugrađenim MOSFET-ovima, koji primaju povratne informacije i kontroliraju rad cijelog kola. D3 i C3 su sekundarni krugovi za ispravljanje i filtriranje, dok L2 i C4 formiraju niskopropusni filter za smanjenje izlaznog talasnog napona. R2 i R3 su otpornici za uzorkovanje izlaza, a njihov parcijalni napon na izlazu kontrolira REF terminal TL431 za kontrolu šanta od katode do anode uređaja. Ova struja direktno pokreće emitujući dio optokaplera U2. Dakle, kada postoji trend promjene izlaznog napona, Vref se povećava, što dovodi do povećanja struje koja teče kroz TL431. Kao rezultat, luminiscencija optokaplera se povećava, a povratni napon dobijen na fotoosjetljivom kraju također se povećava. Nakon što primi ovu promjenu napona povratne sprege, U1 će promijeniti vrijeme uključivanja MOSFET-a, a izlazni napon će pasti s promjenom. U stvari, gore opisani proces će postići ravnotežu za vrlo kratko vrijeme, sa Vref=2.5V u ravnoteži i R2=R3, što rezultira stabilnim izlazom od 5V. Treba napomenuti da se izlazni napon više ne može mijenjati jednostavnom promjenom vrijednosti otpornika za uzorkovanje R2 i R3, jer parametri svake komponente u prekidačkom napajanju imaju značajan utjecaj na radno stanje cijelog kola. U skladu sa parametrima prikazanim na slici, kolo može proizvesti plus 5V unutar ulaznog opsega od 90VAC~264VAC (50/60Hz), sa tačnošću boljom od ±3 posto, izlaznom snagom od 4W , maksimalna izlazna struja od 0,8 A i tipična efikasnost konverzije od 70 posto