TEA1520集成开关稳压电源设计 第4页
图 三 控制电路的基本结构
3．2 保 护 电 路
1）过电流保护：在源极与地之间接入过电流检测电阻Rs，就和比较器Ⅱ构成过电流保护电路。当漏极电流超过极限电流时，Urs大于0.5V，比较器Ⅱ迅速翻转，输出变为高电平，立即将MOSFET关断。
2）短路保护：对开关电源而言，短路是比过电流更为严重的一种故障。一旦Urs大于0.75V，证明开关电源已出现短路故障，可能是负载短路等原因而造成的。此时短路保护电路迅速起作用，比较器Ⅲ就输出高电平，强迫MOSFET关断。
3）过热保护：当芯片的最高结温Tjm达到160℃时，立即关断MOSFET，防止芯片过热损坏。过热保护有2℃的滞后温度，仅当芯片温度降低到158℃以下时，电路才能恢复正常工作。
4）过电压保护：当Ureg大于7.5V时，就进行钳位保护。
3．3 谷 值 开 关 电 路
高频变压器一次绕组上的分布电容，反映到MOSFET的漏极引脚上，即为漏极分布电容CD。由CD和一次绕组电感LP构成的LC谐振电路会形成振铃电压（ ringing voltage） 。 振铃电压属于衰减振荡的干扰电压 ， 其振荡频率由下式确定 ：
为减小开关损耗 ，在芯片内部专门增加了谷值开关电路 。 谷值开关信号 （ UV）与漏极电压 、 振铃电压的波形如图 4所示。振铃电压（ Uringing）就叠加在漏极电压波形上 。 每当振铃电压到达谷值时 ，谷值开关电路就产生一个 谷值开关信号（ 正 脉 冲 ） ，令MOSFET截止，起到了降低开关损耗的作用。 图 4中的U2为二次绕组的电压。 A点代表用谷值开关信号来启动新的振荡周期， B点代表按照传统的PWM方式来启动新的振荡周期。
设输出电压为UO，反馈系数（即高频变压器的匝数比）为n，反馈绕组输出 电压（ UF）由下式确定：
UF=nUO（ 4）
当UF=80V时，功率开关管的导通角（θ）与振铃频率（ fringing）的关系曲线 如图5所示 。 TEA1520系列的振铃频率范围是200kHz～800kHz。 查关系曲线知 ，当 fringing=480kHz时，θ =0°，此时UD达到最小值，而MOSFET关断 。当fringing=200kHz时，θ =－ 33°，这时在谷值开关信号的作用之下，θ角提前了33°，因此MOSFET在UD达到最小值之前的 33°就已经开始导通了 。在上述两种情况下均可减小开关损耗。 三、TEA1520系列的典型的应用
3．4由TEA1522T构成的3W精密开关电源
由TEA1522T构成的3W精密开关电源电路如图 六 所示。其外围电路主要由八部分组成：
① 输入单元电路（R1、UR、C1、L1和C2）；② 钳位保护电路（VS1、VD1）；③ 输出单元电路（VD3、C3、L2和C4）；④ 振荡电路（R2、C5）；⑤ 过电流检测电路（RI）；⑥ 供电电源电路（VD2、R4和C7）；⑦ 光耦精密反馈电路（TL431、SFH6106—2、R5和R6等）；⑧ 退磁电路（Raux）。
TEA1522T配80～276V交流电源时，最大输出功率可达7W。该电路的主要特点是：1、电路中有由可调式并联稳压器（TL431）和光耦合器（SFH6106—2）组成的光耦反馈式电路；2、输出级采用两级滤波器，第一级滤波器由C3构成，第二级滤波器由L2、C4构成，亦称后置滤波器，可进一步滤除纹波电压；3、在Ucc—REG端之间并联一只反向击穿电压为22V的IN6008B型稳压管，一旦Ucc大于22V，可起到钳位保护作用。
一次侧的钳位保护电路由VS1和VD1所组成。 其中，VS1为BZD27-C160型瞬态电压抑制器，可直接用P6KE160或者P6KE200来代替。阻塞二极管VD1实选BYD37J型600V/1.5A快恢复二极管，亦可选UF4005型600V/1A的超快恢复二极管，VD3采用STPS340U型400V/3A的肖特基二极管。SFH6106-2型光耦合器亦可用PCB17A来代替。高频变压器采用EE13型磁心，一次绕组匝数Np=134匝，其电感量Lp=1.8mH。二次绕组匝数Ns=8匝，反馈绕组匝数Nf=22匝。
该电源具有良好的稳压性能。举例说明，当Uo降低时，经过R5、R6分压后得到取样电压，于TL431内部的2.5V基准电压进行比较之后，使K点电位升高，发光二极管的工作电流减小，再通过光耦合器使Ureg升高，令TEA1522T的输出占空比增大，迫使Uo升高，恢复到稳定值，从而达到了稳压的目的。R1为过电流检测电阻，Raux为退磁检测电阻。R7和R8是发光二极管的限流电阻。R7还与C8构成滤波器，可滤除高频干扰。C7可适当降低误差放大器在高频端的增益，防止出现自激振荡。R9和C10用以改善误差放大器的瞬态响应。C11为安全电容，能够滤除由一次、二次绕组间分布电容产生的噪声电压。