Anwendung auf Schaltnetzteil

In der Vergangenheit wurde bei der Konstruktion gewöhnlicher Schaltnetzteile die Ausgangsspannung üblicherweise fälschlicherweise verstärkt und direkt an den Eingangsanschluss zurückgeführt. Dieser Spannungssteuerungsmodus kann in bestimmten Anwendungen auch eine gute Rolle spielen, aber mit der Entwicklung der Technologie haben die meisten Energiehersteller weltweit eine Lösung mit einer ähnlichen Topologiestruktur übernommen. Das Schaltnetzteil mit diesem Strukturtyp weist folgende Eigenschaften auf: Der Ausgang wird durch TL431 (steuerbare Shunt-Referenz) rückgekoppelt und der Fehler wird verstärkt. Der Konstantstromanschluss von TL431 treibt den emittierenden Teil eines Optokopplers an, und die vom lichtempfindlichen Teil des Optokopplers auf der Hochspannungsseite des Netzteils erhaltene Rückkopplungsspannung wird zum Einstellen der Schaltzeit eines Strommodus-PWM-Controllers verwendet. Dadurch erhält man einen stabilen Gleichspannungsausgang. Das folgende Diagramm ist eine praktische Schaltung eines geregelten 4-W-Schalter-5-V-DC-Netzteils. Die Schaltung übernimmt diese Topologiestruktur und nutzt außerdem die TOPSwitch-Technologie. C1, L1, C8 und C9 in der Abbildung bilden EMI-Filter, BR1 und C2 richten die Eingangswechselspannung gleich und filtern sie, D1 und D2 werden verwendet, um Spitzenspannungen zu beseitigen, die durch die Streuinduktivität des Transformators verursacht werden, und U1 ist ein Strommodus-PWM-Controllerchip mit eingebauten MOSFETs, die Feedback empfangen und den Betrieb der gesamten Schaltung steuern. D3 und C3 sind sekundäre Gleichrichter- und Filterschaltungen, während L2 und C4 einen Tiefpassfilter bilden, um die Ausgangswelligkeitsspannung zu reduzieren. R2 und R3 sind Ausgangsabtastwiderstände, und ihre Teilspannung am Ausgang wird vom REF-Anschluss des TL431 gesteuert, um den Shunt von der Kathode zur Anode des Geräts zu steuern. Dieser Strom treibt direkt den emittierenden Teil des Optokopplers U2 an. Wenn sich also die Ausgangsspannung tendenziell ändert, steigt Vref, was zu einem Anstieg des durch TL431 fließenden Stroms führt. Dadurch nimmt die Lumineszenz des Optokopplers zu und auch die am lichtempfindlichen Ende erhaltene Rückkopplungsspannung steigt. Nach Erhalt dieser Rückkopplungsspannungsänderung ändert U1 die Schaltzeit des MOSFET und die Ausgangsspannung fällt mit der Änderung zurück. Tatsächlich erreicht der oben beschriebene Prozess in sehr kurzer Zeit das Gleichgewicht, wobei sich Vref=2,5 V im Gleichgewicht und R2=R3 befinden, was zu einem stabilen Ausgang von 5 V führt. Es ist zu beachten, dass die Ausgangsspannung nicht mehr einfach durch Ändern der Werte der Abtastwiderstände R2 und R3 geändert werden kann, da die Parameter jeder Komponente in einem Schaltnetzteil einen erheblichen Einfluss auf den Betriebszustand der gesamten Schaltung haben. Gemäß den in der Abbildung gezeigten Parametern kann die Schaltung plus 5 V im Eingangsbereich von 9 0 VAC ~ 264 VAC (50/60 Hz) ausgeben, mit einer Genauigkeit von besser als ± 3 Prozent und einer Ausgangsleistung von 4 W , einem maximalen Ausgangsstrom von 0,8 A und einem typischen Umwandlungswirkungsgrad von 70 Prozent