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探讨ICE385565P单片开关电源的制作方法

传统的开关电源结构如下图1,是将功率因数校正电路(PFC,PowerFactorCorrection)和DC-DC变换电路串联起来。因而效率低,要减少待机功率也相当困难。

图1

本设计的开关电源结构见下图2,可称为混合并联方式,通过采用优良的DC/DC转换IC,再辅以电压反馈和增大导通角的措施。使这一开关电源在70~350W的功率范围内。效率达90%以上,待机功率仅0.1W,高次谐波的抑制也达到了IEC61000—3—2规范的D类(适用于液晶电视、显示器、电脑)。

图2

转换IC选用了英飞凌公司第三代高整合功率集成电路——COOLSETF3系列产品ICE385565P,它在单一封装中,结合了英飞凌COOLMOS功率金属氧化层半导体场效应晶体管(MOSFET),与新型的脉宽调制(PWM)控制集成电路。待机耗电量较其他同类产品少l,3,适用于设计更具成本效益、效率更佳的供电系统。

整机电路见下图3。交流电源经共模扼流圈Lcm后被BD1整流;L1和C1、C2组成竹型滤波(C1、C2的容量非常小,滤波后仍为脉动波形);PT用于抑制浪涌电流。整流滤波后的脉动直流电压一路经变压器T1的初级绕组和二极管D3被IC1中的场效应管开、关。从T1次级绕组经D7输出脉动直流电压。

另一路经D2、C3滤波后得到的直流电压经由T2的初级绕组被场效应管开、关。从T2的次级绕组经D8、D9输出直流电压。

结果。脉动直流电压和直流电压被相加输出。使输出波形中有较大纹波,不过加上反馈后纹波就没有了。电路中特别设计了6t线圈、电感L2及二极管Dl。以抑制高次谐波。

在电路的输出端加入了由C10、L3、C11组成的π型滤波器。当变压器次级电压有超过滤波电容上电压时。这时流经电感和二极管的电流波形变成了三角波,经π型滤波器平均化后,相当于扩大了导通角,使得尖峰电流降低,因而也抑制了高次谐波。

图3