设想分享：自激式多路输入稳压开关电源-KIA MOS管

自激式多路输入稳压开关电源设想道理：下图是自激式多路输入稳压开关电源的道理图。

图中X1_C1 、X1_C2 、Y_C1 、Y_C1及L 构成EMI 电路，用来滤除电网中的共模差模旌旗灯号，同时防止开关电源对电网形成净化。L 为共模扼流圈，共模扼流圈是开关电源、变频器、UPS 电源等装备中的一个首要局部。

当任务电流流过两个绕向相反的线圈时，发生两个彼此对消的磁场，若是有共模搅扰旌旗灯号流过线圈时，线圈对共模旌旗灯号即显现出高阻抗，发生很强的阻尼结果，到达衰减搅扰旌旗灯号感化。

X1_C1 、X1_C2 、Y_C1及Y_C2为安规电容，此中X1_C1与X1_C2为X 安规电容，Y_C1和Y_C2为Y 安规电容，它们用在电源滤波器里，与L 起到电源滤波感化，别离对共模，差模工扰起滤波感化。

安规电容的特征是电容器生效后，不会致使电击穿，不危及人身宁静。RV为压敏电阻，具备防雷感化，也可用TVS(瞬态电压按捺器)，由于压敏电阻具备杰出的非线性特征、通电流大、残压程度低、举措快和无续流等特色，被普遍用于电子装备防雷。

开关电源体系压敏电阻相称于D 级防雷器，对220V线路，压敏电阻的拔取为，220×1 .4×1 .4=430 V，以是压敏电阻选型为470 V。

RT 为热敏电阻，开机时，220 V交换电颠末整流后对大电容充电，而电容的特征是刹时充电电流为最大，从而对前边的桥和保险丝带来打击，轻易形成器件上电时破坏，为了进步电源设想的宁静系数，常在保险以后插手电阻停止限流，电阻越大时，固然限流结果好，可是电阻耗损的电能也是很大的，开关电源启动后，限流电阻已不感化，反而华侈电力。

为了到达较好限流结果而又省电，此刻的开关电源常常接纳负温度热敏电阻作限流利用，接收浪涌电流。负温度热敏电阻的特征是，温度越高，电阻越小。

为了减小电源体积及庞杂度，此处防止了利用继电器等构成的防浪涌电路，颠末实验，到达了很是好的结果。变压器T，RCD(R2 ，C1 ，D1 )接收电路及开关管构成了此电源的能量转换电路，本电路接纳单端反激，是一种比拟成熟的电源变更电路，变压器既作为断绝器件，又作为储能器件。

此变压器接纳EI 骨架，低级线圈电感量在1 .2 ～1 .3 mH 之间，在绕制变压器时，自激绕组要靠外圈，低级绕组分两组叠加，一组在内，一组在外，可防止磁通饱和影响电源效力。

此变压器属于惯例变压器，不再多述，开关管的拔取要注重漏源级的耐压，最大任务电流，导通电阻，耗散功率及一些开关时候等。RCD 接收电路的功效是接收因变压器低级绕组在任务时发生的自感电势，防止在开关管集电极停止刹时呈现太高的反峰高电压破坏开关管而设的。

开关管任务时一向处于导通与停止，轮回任务，以是接收回路一向是有电流经由进程的，这个电流的巨细随开关电源的功率巨细而差别，使得接收回路的元器件取值也不一样，RCD 接收电路中的R 值如太小，就会降落开关电源的效力。

但是，如R 值过大，MOS管就存在着被击穿的风险。本电路选用10 kΩ/2 W，电容选用0.01 μF/1 kV，D1选用耐压1 kV的HER107 。输入电路首要包罗整流滤波，三端稳压器及假电阻等。选用适合的滤波电容及假电阻可减小电源输入纹波和进步电源效力。

自激式多路输入稳压开关电源道理图

图中光耦器件PC817 ，TL431 及框中自激电路构成了本电源的节制电路。R16 、R17是取样电阻，TL431 为可调试紧密并联稳压器，经由进程转变电阻R16和R17的分压值，可小规模转变输入电压值。R15和C20为TL431 的频次弥补电路，可以或许进步TL43l 的瞬态频次呼应。

对反映回路的设想，现实上便是肯定R13 、R14的阻值及选定适合的光耦合器件，起首要选定线性度好的光耦合器件，由于如许可以或许把输入线性的反映到自激电路，可以或许由自激电路发生线性变更的脉冲，从而线性的正比例节制开关管的停止与导通。

而今朝国际经常利用的4N25 系列光耦属于非线性光耦合器，不宜接纳。其次要注重光耦合器件的CTR(电流传输比)值。利用光电耦合器首要是为了供给断绝，同时又能将输入的变更线性的反映在自激节制电路中，轻易线性的节制开关管的占空比。

光耦合器的CTR 的许可规模是50 %～200 %，这是由于当CTR<50 %时，光耦中的输入级就须要较大的任务电流，这会增大光耦的功耗。若CTR>200 %，在启动电路或当负载发生渐变时，有可以或许影响一般输入。PC817 的CTR 线性规模为80 %～160 %，可以或许较好地知足反映回路的设想请求。

肯定好光耦后，就要肯定R13 、R14 ，须要注重的是，在挑选电阻时必须保障TL431 任务的须要前提，便是经由进程阴极的电流要大于1 mA 。R13为PC817的内部限流电阻。现实上除限流掩护感化外，它对节制回路的增益也具备首要影响。

当R13转变时，会影响到光耦的输入电流，而后影响光耦的输入电流，进而影响开关管的占空比，也就相称于转变了节制回路的电流缩小倍数。此电路中R13取100 Ω，在光耦输入端和R13上并联R14是为了在光耦输入电流靠近于0时，为了保障TL431 阴极不低于1 mA的任务电流而设置的。

电源反映电路道理

图中方框图是自激电路，是电源的脉冲天生及节制局部。三极管任务于开关状况，守旧与停止的时候受PC817 输入端电流和取样电阻R7的影响。用示波器可观察到方框图中稳压管，三极管，取样电阻都任务于矩形脉冲下。

扼要阐发一下反映回路完成稳压的任务进程：

当输入电压Uo发生动摇时，经由进程取样电阻R16 、R17分压后，就使TL431 上的光耦输入电流If发生响应的变更，进而使PC817 中输入电流Ic转变，Ic的转变使三极管基极的电流Ib转变，进而转变了基极电压Ub ，转变了三极管的导通时候，从而转变了开关管的导通时候，即占空比D，使Uo发生了相反的变更，以坚持Uo的不变。

上述稳压进程可归结为:Uo ↑→If ↑→Ic ↑→Ib ↑→Ub ↑→D↓→Uo ↓。如斯一个轮回后Uo降落，使电源到达不变。

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