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TOP250Y大功率開關電源設計

     我了解的PI產品中我認為最好的產品是TOP250YTOP250Y只有很少的三四個外圍元器件,這就使得相同設計的電源尺寸更小、待機效率更高、系統成本更低,并保持了用途廣泛和設計簡單的特色,使電源設計能為290W以下的應用創造出高性價比的方案。

QQ截圖20160122090331

 由TOP250Y構成的開關電源電路,其交流輸入電壓范圍是交流176~264V ,滿載時電源效率可達86%。交流電壓UI 依次經過電磁干擾(EMI) 濾波器(C1,L1)、輸入整流濾波器(V1,C2) 獲得直流高壓。直流高壓經過R1 后接N1 的L端,為TOP250Y提供電壓前饋信號,實現過壓保護、欠壓保護以及使電源隨輸入電壓改變Dmax功能。這里將N1的X 腳接地,使TOP250Y 工作在最大占空比,因此,即使在寬范圍輸入時,電源也能達到最大連續輸出功率PoM=290W。將N1的F腳接地,使TOP250Y工作在較高的132kHz頻率上,采用這種設計方法允許高頻變壓器選用尺寸較小的磁芯,并防止出現磁飽和現象。 次級電壓經過V5,C8~C11,L2和C12整流濾波后,獲得+ 24V/12A的穩壓輸出。C8~C11濾除紋波電壓,L2和C12則用來消除開關噪聲。該電源采用一個簡單的串聯穩壓管方式的光耦反饋電路。E1為4N25型線性光耦合器。V7和V8分別采用1N963 和1N962 型穩壓管。其穩壓原理如下:當由于某種原因致使輸出電壓Uo↑,所產生的誤差電壓使E1中LED的IF↑,光耦接收管的IE↑,使得N1 控制端電流Ic↑,而占空比D ↓,導致Uo↓,從而實現了穩壓目的。反之, Uo↓→I F↓→I E↓→Ic↓→D↑→Uo↑,同樣起到穩壓作用。 當開關電源空載時,TOP250Y能采用跳過周期的方式極大地降低最大輸出占空比,使得Dmax<2%。因此,在輸出端無須接假負載,這樣還可降低空載或待機狀態下的功耗。 V6和C14為次級提供軟啟動,C14為軟啟動電容,能消除剛接通電源時產生的電壓過沖現象,使反饋繞組提供給N1的C腳電壓先于輸出電壓,這樣就保證了即使在低輸入電壓和滿載情況下,也能使輸出電壓在啟動時正常調整。電阻R5和電容C13構成控制環路補償電路。 反饋繞組電壓經過V4和C5整流濾波后,產生12 V的反饋電壓,經過E1 給TOP250Y 的控制端提供偏壓。C4 是旁路電容,它還與R3 和C3 構成控制環路的補償電路。 齊納箝位管V2、超快速二極管V3、電阻R2和電容C6組成尖峰吸收電路。用于吸收在TOP250Y關斷時由高頻變壓器漏感產生的尖峰電壓, 對TOP250Y中MOSFET管的漏極起到保護作用。 由于V2上并聯R2和C6,在正常工作時,R2幾乎承擔了所有的泄放能量,而在啟動或超載的情況下,V2又限制了尖峰電壓不超過N1中MOSFET管的安全電壓(700V)。

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2016-01-13 20:42
反饋來自對輸出容差有最嚴格要求的輸出端。
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2016-01-14 08:37
利用此功能可以方便地實現前端的電壓反饋功能
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2016-01-14 10:23
@陌路絕途
反饋來自對輸出容差有最嚴格要求的輸出端。
,由于后級穩壓器或假負載會造成成本增加和效率降低,因而它們缺乏足夠的吸引力
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spowergg
LV.10
5
2016-06-07 15:19
直流反饋才需要假負載來提高電源的可靠性。
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謝厚林
LV.12
6
2016-06-08 08:59

設計輸出高壓電壓,注意次級二極管的干擾。

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2016-09-09 17:04
TOP250Y跟所有的TOP已經一樣只有很少的元器件,這就可以工作了。還是里面功率最大的一款能到達290W的輸出功率。
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2016-10-07 16:57
@親愛的郭郭
TOP250Y跟所有的TOP已經一樣只有很少的元器件,這就可以工作了。還是里面功率最大的一款能到達290W的輸出功率。
TOP250Y類的產品只要幾個外圍元器件,就可以正常工作了,待機效率高、系統成更低,還可以做成多路輸出的方式使用。
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謝厚林
LV.12
9
2016-10-08 08:48
@親愛的郭郭
TOP250Y跟所有的TOP已經一樣只有很少的元器件,這就可以工作了。還是里面功率最大的一款能到達290W的輸出功率。

具有輸入的過壓保護

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qs7785yj
LV.9
10
2016-11-21 00:02
@謝厚林
具有輸入的過壓保護
問一下,我用TOP250Y+EER35做36V 6.5A   4階段充電器給36V 29Ah的鋰電池充電。充電過程為:CC:28-32V 4A,32-41.5V   6.5A,41.5-41.8V   4A;CV:41.8-42V  0.7A,截至電流 0.6A。實際調試的時候發現當充電器輸出電壓超過40V后,芯片溫度就很高了,而且很容易進入熱保護和重啟狀態,當時室溫大約30度,用熱電偶測得安裝螺絲處的芯片背板溫度80度左右,芯片塑封材料與陶瓷導熱絕緣片夾角處溫度大約低7-8度,到了外部鋁型材外殼(大致是芯片背面的位置)溫度約60度上下。后來只能將輸出電流降低到6A,就都正常了。按照資料應該可以輸出290W,設計最高也就270W,現在最高250W,只高了20W,芯片就進入熱保護了,有點想不通。

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a2822964691
LV.8
11
2016-11-21 08:05
  這個電源反饋是比較標準的光耦反饋電路用的比較多!
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z1249335567
LV.8
12
2016-11-21 08:12
@a2822964691
TOP250Y類的產品只要幾個外圍元器件,就可以正常工作了,待機效率高、系統成更低,還可以做成多路輸出的方式使用。
如果你用TOP250Y做 4階段充電器,那樣的話電路控制辦法就會比較復雜了。
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tmpeger
LV.10
13
2017-01-04 17:02
@陌路絕途
反饋來自對輸出容差有最嚴格要求的輸出端。
輸出端好奇怪啊,怎么有4個1000uF的大電容并聯,這是用來做什么用的,之前都沒見過這樣的設計
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tmpeger
LV.10
14
2017-01-04 17:03
@z1249335567
如果你用TOP250Y做 4階段充電器,那樣的話電路控制辦法就會比較復雜了。
TOP250Y的資料在哪里能找到,是不是已經停產,官網找不到,這么大的輸出一般用在哪里
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2017-01-07 16:57
TOP250Y是第一批三端電源集成塊,只要很少的三四個外圍元器件就可以做出電源來。
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xxbw6868
LV.10
16
2017-01-16 12:49
@qs7785yj
問一下,我用TOP250Y+EER35做36V6.5A 4階段充電器給36V29Ah的鋰電池充電。充電過程為:CC:28-32V4A,32-41.5V 6.5A,41.5-41.8V 4A;CV:41.8-42V 0.7A,截至電流0.6A。實際調試的時候發現當充電器輸出電壓超過40V后,芯片溫度就很高了,而且很容易進入熱保護和重啟狀態,當時室溫大約30度,用熱電偶測得安裝螺絲處的芯片背板溫度80度左右,芯片塑封材料與陶瓷導熱絕緣片夾角處溫度大約低7-8度,到了外部鋁型材外殼(大致是芯片背面的位置)溫度約60度上下。后來只能將輸出電流降低到6A,就都正常了。按照資料應該可以輸出290W,設計最高也就270W,現在最高250W,只高了20W,芯片就進入熱保護了,有點想不通。[圖片][圖片][圖片][圖片][圖片]
你用TOP250Y設計的給鋰電池充電上面顯示的是充電電流跟電壓嗎?
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h547515318
LV.6
17
2017-01-16 14:43
好多老的型號外圍元器件度比較少,就是PI產品為什么怎么好多人yon的原因,比較簡單好用。
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erecing
LV.9
18
2017-02-03 22:12
TOP250Y真是夠老的型號,它的自動重啟動功能在短路狀況下達到<3%的輸出功率
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erecing
LV.9
19
2017-02-03 22:19
@tmpeger
TOP250Y的資料在哪里能找到,是不是已經停產,官網找不到,這么大的輸出一般用在哪里
大功率電源的場合,或者用來做功率led器件也是很合適的
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erecing
LV.9
20
2017-02-03 22:20
@原來會員名可以很長的
TOP250Y是第一批三端電源集成塊,只要很少的三四個外圍元器件就可以做出電源來。
TOP250Y采用了專利高壓CMOS技術,能將高壓功率MOSFET和所有低壓控制電路集成到一個單片集成電路中
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a2512848524
LV.8
21
2017-07-11 16:36
@q若不棄永相惜q
利用此功能可以方便地實現前端的電壓反饋功能
TOP250Y是老的三端電源芯片,電路比較簡單外圍元器件比較少,現在已經出好多新型號了。
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2018-02-07 07:54
@a2822964691
 這個電源反饋是比較標準的光耦反饋電路用的比較多!
在開關電源中,比較多的是用光耦反饋電路,通過調節控制端電流來改變占空比,達到精密穩壓目的。
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2018-02-07 07:54
@erecing
TOP250Y真是夠老的型號,它的自動重啟動功能在短路狀況下達到
TOP250Y應該是停產了,在PI的網站上找不到這款芯片了,建議樓主看看TOPSwitch-JX和TOPSwitch-HX里的芯片,應該有其它芯片可以替代。
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紫蝶
LV.9
24
2018-02-07 17:25
@原來會員名可以很長的
TOP250Y是第一批三端電源集成塊,只要很少的三四個外圍元器件就可以做出電源來。
早期的芯片了,設計大功率電源用的還是比較多,也好用。
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qs7785yj
LV.9
25
2018-02-17 12:11
@xxbw6868
你用TOP250Y設計的給鋰電池充電上面顯示的是充電電流跟電壓嗎?
電池的充電線是多芯的,其中有2根是電壓反饋線,直接取自電池,充電器上的電壓是電池端電壓,不是充電器端電壓,電流是充電電流。
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hyldsg
LV.5
26
2018-02-24 15:56
 比較正統的用法
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