以反激电源为例说明几种反馈电路的设计

摘要：本文以TOPSwitch-GX反激电源的基本结构为例，重点说明几种反馈电路的特点，设计计算。分析比较了各自的特点，以便于电源工程师在设计开关电源时根据不同的技术要求，用途及成本选取相应的反馈形式。

关键词：反激电源 反馈电路 电源调整率 TL431 光电耦合器

1.前言

反激式开关电源以其电路简单，成本低廉越来越受到人们的关注。本文对开关电源的几种反馈电路进行分析比较，目的是让电源工程师对开关电源的设计方案有个了解和选择。需要说明的是开关电源的稳定性，动态响应，反馈环路形式的选择，环路参数的设计计算对一个开关电源的成功很重要。

2.下面分别介绍四种不同的反馈电路及其计算说明

2.1 如图1所示为初级基本反馈电路。图中TOPSwitch-GX的控制端C其作用及特点：它为误差放大器及反馈电流的输入脚，用于占空比控制。与内部并联调整期相连接，提供正常工作时的内部偏置电流。也可用于电源旁路和自动重启动及补偿电容的连接点。它用一个非隔离的初级绕组作为反馈电压，优点是电路简单，成本低，缺点是电源调整率低。

 

图1 初级基本反馈电路

2.2　 初级增强反馈电路 如图2所示：特点是，在图1的基础上增加了两个元件，一个是稳二极管1N5251D，一个是100nF 50V的电容。这样增加了反馈强度，提高了电源的调整率。

 

图2 初级增强反馈电路

2.3　 次级光耦稳压管反馈电路 如图3 所示：在图2的基础上增加了光电耦合器，这样初级和次级实现了隔离，并且电源调整率高。缺点是成本增加。

 

图3 次级光耦稳压管反馈电路

2.4　 次级光耦TL431反馈电路 如图4 所示：在图3的基础上增加了精密稳压基准源TL431，

 

图4 次级光耦TL431反馈电路

增加了反馈网络，输出电压可调整，初级和次级隔离，且电源调整率极高。缺点是电路复杂，成本增加。在稳压精度要求高的场合，通常采用该方案。

3.表1 开关电源常用光耦及生产厂商

 

 

4.表2几种反馈电路比较及根据输出要求选取偏置电压VB(以TOPSwitch-GX为例)

 

5.结论：

基于反激拓扑开关电源的应用非常广泛，并且电路简单，成本低廉，容易设计制造等特点，这种电源作为一种典型的拓扑结构，越来越多的受到电源工程师的青睐。虽然该电源的输出功率在100瓦左右，但是作为一般的辅助电源已经足够了。此处简单介绍反激电源的几种反馈设计方案，目的是让电源工程师在设计电源是根据设计规格及成本等条件，选取不同的方案，以便合理的设计出理想的开关电源。