Aplicación en fuente de alimentación conmutada

En el pasado, en el diseño de fuentes de alimentación conmutadas ordinarias, el voltaje de salida generalmente se amplificaba por error y se retroalimentaba directamente a la terminal de entrada. Este modo de control de voltaje también puede desempeñar un buen papel en ciertas aplicaciones, pero con el desarrollo de la tecnología, la mayor parte de la industria de fabricación de energía del mundo ha adoptado una solución con una estructura de topología similar. La fuente de alimentación conmutada con este tipo de estructura tiene las siguientes características: la salida es retroalimentada por TL431 (referencia de derivación controlable) y el error es amplificado. El terminal de corriente constante de TL431 impulsa la parte emisora ​​de un optoacoplador, y el voltaje de retroalimentación obtenido de la parte fotosensible del optoacoplador en el lado de alto voltaje de la fuente de alimentación se usa para ajustar el tiempo de conmutación de un controlador PWM de modo actual, obteniendo así una salida de voltaje de CC estable. El siguiente diagrama es un circuito práctico de una fuente de alimentación regulada de 5 V CC tipo interruptor de 4 W. El circuito adopta esta estructura de topología y también utiliza la tecnología TOPSwitch. C1, L1, C8 y C9 en la figura forman filtros EMI, BR1 y C2 rectifican y filtran el voltaje de CA de entrada, D1 y D2 se utilizan para eliminar los picos de voltaje causados ​​por la inductancia de fuga del transformador, y U1 es un chip controlador PWM de modo actual con MOSFET incorporados, que recibe retroalimentación y controla el funcionamiento de todo el circuito. D3 y C3 son circuitos secundarios de rectificación y filtrado, mientras que L2 y C4 forman un filtro de paso bajo para reducir el voltaje de ondulación de salida. R2 y R3 son resistencias de muestreo de salida, y su voltaje parcial a la salida es controlado por el terminal REF de TL431 para controlar la derivación del cátodo al ánodo del dispositivo. Esta corriente impulsa directamente la parte emisora ​​del optoacoplador U2. Entonces, cuando hay una tendencia de cambio en el voltaje de salida, Vref aumenta, lo que lleva a un aumento en la corriente que fluye a través de TL431. Como resultado, aumenta la luminiscencia del optoacoplador y también aumenta el voltaje de retroalimentación obtenido en el extremo fotosensible. Después de recibir este cambio de voltaje de retroalimentación, U1 cambiará el tiempo de conmutación del MOSFET y el voltaje de salida retrocederá con el cambio. De hecho, el proceso descrito anteriormente alcanzará el equilibrio en muy poco tiempo, con Vref=2.5V en equilibrio y R2=R3, lo que da como resultado una salida estable de 5V. Cabe señalar que el voltaje de salida ya no se puede cambiar simplemente cambiando los valores de las resistencias de muestreo R2 y R3, ya que los parámetros de cada componente en una fuente de alimentación conmutada tienen un impacto significativo en el estado de funcionamiento de todo el circuito. De acuerdo con los parámetros que se muestran en la figura, el circuito puede emitir más 5 V dentro del rango de entrada de 90VAC~264VAC (50/60Hz), con una precisión mejor que ± 3 por ciento, una potencia de salida de 4W , una corriente de salida máxima de 0,8 A y una eficiencia de conversión típica del 70 por ciento