12V電源適配器控制回路部分

主回路確定后需要選擇合適的控制電路的功能和參數?主要有開關頻率的確定?輸出電壓檢測與誤差放大?反饋信號的電氣隔離?輸出過電壓保護模式?

1. 反沖電壓與最大占空比

考慮開關管選擇600V耐壓,變壓器一次側的反沖電壓一般選擇則120V左右,對應的最大占空比約為0.37?對應的變壓器一次?二次繞組的匝數比為5:1,實際對應的反沖電壓為125V?

2. 開關頻率的確定

開關頻率需要根據EMC要求確定,如果電源適配器的EMC可以做得很好,開關頻率相對越高越好,這樣可以減小無源元件的體積。

但是實際上很多電源適配器的FEC特性,在開關頻率下所產生的EM相對比較大,如果開關頻率在EMC的檢測范圍內則很難通過EMC,因此AC/DC變換器一般選擇開關頻率至少在EMC最低檢測頻率的1/2甚至1/3,即63-65kHz或41-43kHz?在EMC要求嚴格場合開關頻率一般選擇41-43kHz,而EMC要求稍寬松一些則可選擇63-65kHz,EMC再松些就可以選擇132kHz。

本設計選擇了63-65kHz?定時電容為22nF,定時電阻約為750-8500?很顯然這是個大死區時間的參數設置,可以使得最大占空比限制在不高于0.5,避免開關管和變壓器工作在大于0.5的尷尬狀態

3. 輸出電壓檢測與誤差放大

輸出電壓檢測采用TL431及其附屬電路?

為了使輸出電壓精確,輸出電壓檢測電阻網絡中設置了一個可調電阻?從可靠性角度考慮,這個可調電阻應安裝在靠近輸出電壓負端?這樣,這個反饋電阻即使開路也不會出現輸出過電壓的現象,而將可調電阻設置在輸出電壓正端,則這個可調電阻開路或阻值增大必然會導致輸出過電壓。

輸出電壓檢測網絡增加了RC微分電路,以提高反應速度和穩定性。

如果考慮僅僅T1A31的開環增益不足以獲得所需要的電源適配器電壓調整率?負載電流調整率,還可以利用UC3842的誤差放大器,構成兩級放大器的級聯。

4. 反饋信號的電氣隔離

反饋信號采用光耦合器,由于需要反饋輸出電壓誤差放大后的信號和過電壓檢測信號因此兩個光耦合器?可選用比較便宜的4個引腳的光耦合器?

5. 輸出過電壓保護模式

輸出過電壓狀態的出現一般為直插式電源適配器本身電壓反饋與控制失效,如果電源適配器本身沒有問題就是負載側倒灌電流所致,不管什么原因,都必須將電源適配器的從輸入到輸出的電能輸送通道切斷,也就是說將開關管關閉?

輸出過電壓保護可以采用最簡單的穩壓二極管電壓檢測的方式,即光耦合器的輸入端與一個12V穩壓值二極管和一個電阻串聯而成,動作點電壓約為13V?光耦合器輸出端的集電極接UC3842正電源適配器端,發射極通過一個電阻接到晶閘管門極?晶閘管陽極接UC3842的補償端?當晶閘管導通時,將UC3842的補償端電壓箝制在1V以下,使得UC3842的內置電流比較器“給定”為零,輸出到開關管柵極將為持續低電位,即關閉開關管,避免輸出電壓繼續上升?