VIPer22a电路图
引 言开关电源通过电路控制开关管进行高速的导通与截止 将直流电转化为高频率的交流电提供给变压器进行变压 从而产生所需要的一组或多组电压 1 。它具有效率高的特性 而且开关电源的变压器体积比串联稳压型电源的要小得多 电源电路比较整洁 整机重量也有所下降 所以成为当今电源发展的一种趋势。本文采用 V IPER22A 芯片
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
了一种开关电源。2 V IPER22A 芯片概述意法半导体的 V IPER22A 芯片为专用开关电源集成电路。其内部结构如图 1 所示。芯片工作时 直流电压从漏极脚进入集成电路 经整流和稳压后供给开关电源工作从而使这个电路工作时不需要外接启动电阻。即使 VDD 供电电路不正常 电源电路的振荡电路仍能起振 而且图 1 V IPER22A 芯片内部结构电路有输出电压。 VDD 正常前 由芯片内部自身供电 经过很短时间后 VDD 供电 在电源正常 此时利用门电路控制开关电路ON /OFF断开从栅极输入的供电回路。VIPER22A 有过热、过压保护功能。VDD 从 4 脚输入后 首先送入比较器 一旦输入VDD ?42 V 则触发器 FF1输出一个置位信号1 使控制振荡电路工作的触发器 FF2输出为 0锁住 U2 振荡信号无法
U3 也将输出一个复位脉冲 使输出 即开关管不工作。当输入电压小于 1415 V 时
开关管不工作。 当供电电压 VDD 在正常范围时当电路过热时 R1 为 1将 FF2 置 0 开关管不工作。FB 所得的取样电压与基准电压 0123 V 相比较 用其比较结果去控制 FF2 的转换频率从而控制开关管的状态转换 实现控制输出电压达稳压的功能。该集成电路芯片内部包含 60kHz 的振荡电路 其外围电路相当简单。3 V IPER22A 开关电源电路本文所使用的 V IPER22A 芯片具有优良的控制功能 使得外围电路的设计较简单只需考虑一般的短路、过载电路保护即可。电路原理图如图 2。图 2 电路原理图在交流电源的输入端接电容 C0 用于滤除低频差模噪声 接扼流圈用于过滤掉电网上的干扰 同时也滤掉电源对电网的干扰。220 V 的交流电源输入后 经四个二极管构成的桥式整流电路整流 C1 滤波后输出一个 300 V左右的直流信号。由于 V IPER22A 处于工作状态在其内部场效应管截止时 会在变 C2压器初级两端产生大于 300 V 的电压 利用 R1、 和 D5 构成防冲激电路 使其电压有一个释放回路 以免激穿 V I2PER22A 内部场效应管。整流滤波后的直流电供给开关电源 IC 转换成高频的交流信号 经变压器耦合输出各路低电压的交流信号。由于输入电压较高 所以二极管的耐压值要很高 而且电容的容量也要很大。互感产生的交流脉冲电压经 D6 整流、R2 限流和 C3、C6 滤波后作 由于 V IPER22A 的特殊结构 如无 VDD 时可实现内部供电为开关芯片的供电电压。所以 R2 即使击穿开路 仍有电压输出 但不正常。同时 VDD 也为取样回路中的光耦的接收部分供电。另一部分电感感应到的脉冲电压经 D8 整流 又经电感 L2、电容 C12、C13、C14 滤波后 输出 5 V 电压。 5 V 电压同时经稳压管 Z2 后给光耦电路发射部分供电 通过光耦的接收部分接收到的光作为取样信号 从 V IPER22A的 3 脚 FB 输入到芯片 从而去控制开关管的开关频率 控制电源电压的稳定 起到稳压的作用 2 。本电源电路由于前后级是通过光耦进行互相控制 这样很好地隔离了前后级。同时 变压器电感线圈另一端经 D7 整流 C10 滤波后输出 12 V 的电压。变压器的一部分电感线圈经 D10 整流、C15 滤波后输出- 24 V 电压。同时 经 R4 降压、- 12 V 稳压管 Z1 稳压和 C17 滤波后输出- 12 V 的电压。与 5 V 电压输出一样变压器电感线圈输出的脉冲电压经 D9 整流、电感 L1、电容 C16、C18、C19 滤波后输出 9 V 直流电压。4 结束语本文设计的开关电源采用 V IPER22A 控制芯片 由
于它优异的性能 使得控制电路在设计上比较简单。另外在电路的设计上直接对 220 V 的交流电压进行整流控制变成高频的交流电压 而没有采用变压器降压后再控制 这样就有效地减小了开关电源的体积。在交流输入端加入了扼流圈 有效地将电网和电源隔离开来 减小了互相的影响。输出电压采样使用了线形光耦采样 将电源的输入和输出地线有效地进行了隔离也大大降低了地线反馈回路的影响 从而抑制了电源输出的纹波。通过设计、制作和测试 证明了按该思路研制出的开关电源是一种电路简单、可靠性高、实用价值强的支流稳压电源。
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