基于单片开关电源的智能功率模块驱动电源的设计
该电源的稳压原理简述如下：当由于某种原因（如交流电压升高或负载变轻）致使VO升高时，因VZ不变，故VF就随之升高，使LED的工作电流IF 增大，再通过光耦合器使TOPSwitch的控制端电流IC增大。但因TOPSwitch的输出占空比D与IC成反比，故D减小，这就迫使VO降低，达到稳压目的。反之，同理也可达到稳压目的。由此可见，反馈电路正是通过调节TOPSwitch的占空比，使输出电压趋于稳定的。 2.4.2 反馈电路的四种基本类型
单片开关电源的电路可以千变万化，但其反馈电路只有四种基本类型：①基本反馈电路；②改进型基本反馈电路；③配稳压管的光耦反馈电；④配TL431的精密光耦反馈电路。它们的简化电路如图1．5（a）~（d）所示。
图2．5 反馈电路的四种类型
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（1）基本反馈电路是利用反馈绕组间接获取输出电压的变化信号，因此不需要使用光耦合器。该方案的电路最为简单，但开关电源的稳定性不高，难于把负载调整率SI降至±5％以下。若仅为改善轻载时的负载调整率，可在输出端并联一只合适的稳压管，使其稳定电压UZ=UO，此时轻载下的SI<± 5％ 。
（2）改进型基本反馈电路只需增加一只稳压管VDZ和电阻R1，即可使负载调整率达到±2%。VDZ的稳定电压一般为22V，需相应增加反馈绕组的匝数，以获得较高的反馈电压VFB，满足电路的需要。
（3）配稳压管的光耦反馈电路它是利用一只稳压管的稳定电压作为次级参考电压。由稳压管的稳定电压（UZ）、光耦合器中LED的正向压降（UF）和用于控制环路增益的串联电阻R1上的压降（UR1）这三者之和，来决定输出电压值。当UZ的偏差小于2％时，能将主输出的负载调整率控制在±2％以内，该电路的缺点是参考电压的稳定度不高，并且只对主输出进行反馈，其他各路辅助输出未加反馈，因此辅助输出的电压稳定性较差。
（4）配TL431的多路输出光耦反馈电路其特点是：①利用TL431型可调式精密并联稳压器构成次级误差电流放大器，再通过光耦合器对主输出进行精确的调整；②除主输出作为主要的反馈信号之外，其他各路辅助输出也按照一定比例反馈到TL431的2．50V基准端，这对于全面提高多路输出式开关电源的稳压性能具有重要意义，也是单片开关电源的一项新技术。
在设计单片开关电源时，应根据实际情况来选择合适的反馈电路，才能达到规定的技术指标和经济指标。
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第三章 三端单片开关电源的设计
研制开发单片开关电源的关键技术在于掌握起电路设计方法，并能对调试、使用过程中出现的各种故障进行分析与排除。单片开关电源在整机电路设计、高频变压器设计、反馈电路、保护电路、关键元器件的选择等方面有许多独特之处。本章主要介绍单片开关电源的快速设计法、高频变压器的设计以及多路输出式开关电源的设计实例，这是单片开关电源的关键技术。
3.1 单片开关电源的快速设计法
在设计开关电源时，首先面临的问题是如何选择合适的单片开关电源芯片，既能满足要求，又不因选型不当而造成资源的浪费。然而， 这并非易事。原因之一是单片开关电源现已形成四大系列、近70种型号，即使采用同一种封装的不同型号，其输出功率也各不相同；原因之二是选择芯片时，不仅要知道设计的输出功率PO，还必须预先确定开关电源的效率η和芯片的功率损耗PD，而后两个特征参数只有在设计安装好开关电源时才能测出来，在设计之前它们是未知的。
下面重点介绍利用TOPSwitch－II系列单片开关电源的功率损耗（PD）与电源效率（η）、输出功率（PO）关系曲线，快速选择芯片的方法，可圆满解决上述难题。在设计前，只要根据预期的输出功率和电源效率值，即可从曲线上查出最合适的单片开关电源型号及功率损耗值，这不仅简化了设计，还为选择散热器提供了依据。
3.1.1 TOPSwitch－II的PD与η、PO关系曲线
TOPSwitch－II系列的交流输入电压分宽范围输入（亦称通用输入），固定输入（也叫单一电压输入）两种情况。 二者的交流输入电压分别为Ui=85V～265V，230V±15％。
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1． 宽范围输入时PD与η，PO的关系曲线
TOP221～TOP227系列单片开关电源在宽范围输入（85V～265V）的条件下，当UO=＋5V或者＋12V时，PD与η、PO的关系曲线分别如图3．1、图3．2所示。这里假定交流输入电压最小值Uimin=85V，最高交流输入电压Uimax=265V。图中的横坐标代表输出功率PO，纵坐标表示电源效率η。所画出的7条实线分别对应于TOP221～TOP227的电源效率，而15条虚线均为芯片功耗的等值线（下同）。
图3．1 宽范围输入且输出为5V时PD与η、PO的关系曲线
图3．2 宽范围输入且输出为12V时PD与η、PO的关系曲线
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2． 固定输入时PD与η、PO的关系曲线
TOP221～TOP227系列在固定交流输入（230V±15％）条件下，当UO=＋5V或＋12V时，PD与η、PO的关系曲线分别如图3．3、图3．4所示。 这两个曲线族对于208V、220V、240V也同样适用。现假定Uimin=195V,Uimax=265V。
图3．3 固定输入且输出为5V时PD与η、PO的关系曲线
图3．4固定输入且输出为12V时PD与η、PO的关系曲线
3.1.2．正确选择TOPSwitch－II芯片的方法
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