前言:
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一、原理框图
二、技术参数:
输入电压范围 90-265VAC
输出电压 12±5%V
输出电流 5A
线性调整率 5%
负载调整率 +-5%
输出纹波 <120mV
输出过压保护 有
输出过流保护有 有
短路保护 有
待机功耗 ≤0.6W(265VAC)
效率 ≥85%
三、原理图及料单
四、各部分设计参数分析
A、输入部分:90V-265V 交流输入电压VIN 经EMI 滤波器C3、L1 送入桥式
整流器(D1,D2,D3,D4), 经滤波大电容C1 输出120-375VDC。
正弦波正半周红色线给电容和负载整流供电,
正弦波正半周绿色线给电容和负载整流供电,
B、整流后的高压(120-375VDC)一端通过变压器的原边接高压
MOSFET Q1 的Drain,另一端通过电流检测电阻接高压MOSFET
Q1 的Source。
由D5、R4、R5、C6 构成一箝位电路,它可以将高压MOSFET
在关断时Drain 的电压箝位在BVdss (MOSFET Drain-Source
Breakdown Voltage,650V)以下。
C、启动电路和供电电路
R1、R2为启动电阻,为降低芯片的启动损耗,在芯片启动以后由变压器的辅助绕组、D6、R6、C2 构成的环路给芯片供电。
D、输出电路变压器的副边输出经 D7 整流,C10、L2、C9 滤波后得到稳定
的 12V 输出电压。R14、C8 为削尖峰电路。
E、反馈环路
高性能的开关电源离不开反馈环路的控制,IC3(431)、IC2(光耦) 构
成一电压反馈环路。R20、R21 组成取样回路,将输出电压的取样
值送给IC3。C11为补偿电容,为IC3 提供补偿。IC2 将取样值与参
考值比较的结果耦合到控制芯片的反馈端FB
F、控制器及保护
CR6853 是一款高性能的电流模式PWM控制芯片,被广泛应用 于功率低于70W 宽范围输入(90-265VAC)的单端反激式开关电 源。和OB2263 兼容封装,可代换。
CR6853 是一款高性能的电流模式PWM控制芯片,被广泛应用 于功率低于70W 宽范围输入(90-265VAC)的单端反激式开关电 源。 芯片可以通过外接电阻改变工作频率;在轻载和无负载情况下自动进入PFM 和CRM,这样可以有效减小电源模块的待机功耗,达到绿色节能的目的。CR6853 具有很低的启动电流,可以采用一个2 兆欧姆的启动电阻。为了提高系统的稳定性,防止次谐波振荡,CR6853内置了同步斜坡补偿电路;而动态峰值限制电路减小了在宽电压输入(90V~264V)时最大输出功率的变化;内置的前沿消隐电路可以消除开关管每次开启产生的干扰。由于CR6853 高度集成,使用外围元件较少。采用CR6853 可以简化反激式隔离AC-DC 开关电源设计,从而使设计者轻松的获得可靠的系统
保护功能: 短路保护打嗝 在发生各种异常保护状态以后,CR6853 关闭输出,导致 VDD 端电压降低,电路会不断重启,直至故障解除。
在每个周期,峰值电流检测电压由比较器的比较点决定。该电流检测电压不会超过峰值电流限制电压。保证初级峰值电流不会超过设定电流值。当电流检测电压达到峰值电流限制电压时,输出功率不会增大。从而限制了最大输出功率。如果负载过重,会导致输出电压变低,反映到 FB 端,导致 FB 电压升高,发生过载保护。
过压保护及钳位
当 VDD 电压超过 OVP 保护点时,说明负载上发生了过压,此时CR6853 关断输出。该状态一直保持,直到 VDD 端口电压降到 VDD_OFF 后进入再次启动序列。发生过压保护后,如果 VDD 端口电压超过箝位电压阀值(典型 34V)时,内部箝位电路将 VDD 电压箝位在 34V,以保护 CR6853 不被损坏,此时 GATE 仍然是关闭的。Vdd 钳位电路能承受的电流大约为 10mA,如果系统由于其他原因导致 Vdd 钳位电路动作后 Vdd 端电压仍然持续上升且超过芯片的耐受能力,那么芯片就可能会被烧毁。
短路保护(SCP)、过流保护(OCP)及过功率保护(OPP/OLP)
芯片 SENSE 端通过监控系统初级流过主开关管的电流信号活动,芯片能检测到系统过流或过功率的状况。当系统输出发生短路、过流或过功率现象时,如果 SENSE 端的电压 VTH_OC 超过 0.75V(典型值)时,Gate 端输出脉宽将会被限制输出,这时系统处于恒功率输出状态 Po=Vo*Io,即如果增加输出负载电流,那么系统输出电压相应会下降,VFB 相应上升;当这种现象持续 35mS 后,芯片将使系统进入过功率保护(OLP)状态,Gate 会立即关闭输出,保护整个系统,然后芯片重新启动,Gate 输出驱动信号,当故障依然存在时系统将重复上述现象(即打咯现象)。当系统进入过功率保护状态时,系统损耗的平均功率非常低。
欠压保护(UVLO)
CR6853 都内置有欠压保护电路(UVLO),当 VDD 端电压小于9.8(Vmax)时(考虑温度的影响建议设计参考值为 10.5V),芯片就会进入欠压保护状态,这时 Gate 停止输出 PWM。设计中需要检查交流输入全电压范围内,当输出负载瞬间由满载转为空载时芯片的 Vdd 端电压是否受影响而误触发 UVLO,即 Vdd 端电压瞬时低于 9.8V(考虑温度的影响建议设计参考值为 11.5V)否则这样很容易造成空载输出电压会不稳跳动的现象。
五、变压器设计
PC40/PC95磁材,PQ266+6 磁芯和骨架,三明治饶发,原边20+20 0.5线,副边9匝 0.5线三线并饶,原边9匝0.1的线。
六、自己AD或者搭棚调试及注意事项
为了自己安全,建议用150W以上的隔离变压器调试,串联灯泡调试,避免焊接问题,导致输入短路炸掉管子或者其他。
以上是12V/5A适配器,根据这个自己优化调整参数。
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