【应用】基于TOP267EG离线式开关IC设计的50W辅助备用电源，适合激光打印机应用

时间： 2019-01-23 来源：Power Integrations

技术问答

Power Integrations（简称PI）公司推出的TOPSwitch^TM-JX离线式开关IC，以经济高效的方式将一个725V的功率MOSFET、高压开关电流源、多模式PWM控制器、振荡器、热关断保护电路、故障保护电路及其他控制电路集成在一个单片器件内。TOPSwitch-JX采用了EcoSmart节能技术，在整个负载范围内均具有极高的能效。本文主要介绍TOPSwitch-JX系列中的TOP267EG在50W辅助/备用电源中的应用。

TOP267EG采用E封装（塑封eSIP-7C），其引脚封装无卤素且符合RoHS标准，立式的封装可缩小PCB占用面积。基于TOP267EG设计的这款50W辅助/备用电源，可在90～264VAC（50Hz）的输入电压范围下工作，输出电压和电流分别为5V、10A（无需次级同步整流）；输入为100VAC（50Hz）时，该电源的效率可达到80%以上，适合激光打印机应用。

图1 E封装（塑封eSIP-7C）的外观图

图2 基于TOP267EG设计的50W辅助/备用电源的PCB图

图3是该50W辅助/备用电源的电路图，作为200W供电设备的辅助/备用部分，它所使用的EMI滤波元件，并不是针对典型的50W电源的，而是为了模拟200W供电设备的EMI滤波元件的能耗。图中以U1代表TOP267EG，它共有6个引脚，分别是漏极（D）引脚、电压监测（V）引脚、控制（C）引脚、频率（F）引脚、外部流限（X）引脚和源极（S）引脚。S引脚是输出MOSFET的源极连接点，用于高压功率的回路，它也是初级控制电路的公共点及参考点。

图3 基于TOP267EG设计的50W辅助/备用电源的电路图

U1的F引脚与S引脚相连，将高负载时、全频工作模式下的开关频率设置为132kHz。在132kHz的开关频率下，U1的工作更加连续（KP值降低了），从而降低了初级有效电流的峰值和导通损耗，提高了效率；此外还允许使用线圈匝数较少、磁芯尺寸较小的变压器（与66kHz相比），有助于降低成本。在高输入电压（400VDC）下，该电源处于临界断续导通模式，能够降低U1的开关损耗和次级整流形成的反向恢复损耗。

R8、C4、VR2和D1组成箝位电路，能够将变压器漏感引起的峰值漏极电压限制在U1的MOSFET击穿电压以下。U1的V引脚通常用于线电压检测，通过一个4MΩ电阻（R5+R6）与经整流的高压直流总线连接，能设定欠压（UV）/过压（OV）阈值。在X引脚和S引脚之间连接一个电阻（R7），可将流限控制为缺省流限值的60%，防止启动和短路期间变压器出现饱和；图3中R7的值为10.5kΩ，可将峰值磁通密度设置在3600高斯以下。

U1的C引脚是误差放大器及反馈电流的输入脚，用于占空比控制；与内部并联调整器相连接，提供正常工作时的内部偏置电流；也用作电源旁路和自动重启动/补偿电容的连接点。次级侧的U2通过R12驱动光耦U3，从而向U1的C引脚提供反馈。

基于TOP267EG设计的50W辅助/备用电源具有如下特征：

1、能效高

（1）满载效率大于82.5%（输入为115/230VAC时）

（2）负载大于1%时，效率大于78%

（3）平均效率大于82%（用25%、50%、75%和100%负载点对应的效率求得）

（4）空载输入功率小于130mW

（5）轻松满足能源之星2.0、80 Plus和EuP的要求

（6）TOP267EG内的MOSFET的额定击穿电压为725V，可提高变压器的初级与次级匝数比，允许使用40V的肖特基输出二极管

2、提供低成本、低元件数量、小型PCB布局的解决方案

（1）无需同步输出整流，性能也达标

（2）132kHz工作频率可减小磁芯尺寸和提高效率

（3）TOP267EG采用了eSIP薄型封装

3、全面的保护功能，可靠性高

（1）欠压锁定（UVLO）

（2）输出短路保护（通过自动重启动）

（3）可自动恢复的输出过流保护（OCP）

（4）迟滞值较大，可实现精确的热关断

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全部评论（1）

用户3527 Lv7. 资深专家 2019-12-18

看着这些方案，还是不知道怎么设计acdc电源

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