【例1-8】 20W（峰值80W）输出开关电源电路

图1-8所示电路利用了TOPSwitch-HX器件的一些特性来降低设计成本，减小电源尺寸，以及在有短时间峰值功率要求时提高电源效率。电路具有元件数目少，效率高，符合CEC能源之星对带载效率的要求。电路连续输出功率为20W，峰值功率为80W，在待机和睡眠模式下具有极高的效率，在输入交流电压为240V，输入功率为1W时，输出功率超过0.6W；在输入交流电压为240V，输入功率小于3W时，输出功率超过2.3W，空载输入功率在240V交流输入时小于300mW，并具有过载保护、锁存故障保护和快速AC复位功能，电路符合EN55022和CISPR-22B对EMI限制的要求，EMI裕量大于10dBμV。

在图1-8所示电路中，电阻R12设置元件的限流，电阻Rl1和R14提供电压前馈信号，使限流值可随直流总电压的上升而降低，从而保持过载恒功率水平与增加的电压保持一致。电阻R1和R2执行输入欠压和过压功能，同时提供前馈补偿，以降低输出端的纹波电压。在发生电涌期间，过压功能可阻止TOPSwitch-HX器件工作，从而使器件可以经受住700V高压的冲击。

图1-8 20W（峰值80W）输出开关电源电路

由VR7、R17、R25、C5和VD2构成的缓冲吸收电路限制最大漏极电压，并耗散存储在变压器T1中的漏感能量。在TOPSwitch-HX器件以较低的频率模式工作期间，此钳位电路可阻止C5放电到低于VR7的值，从而提高效率。电阻R25用来衰减高频率振铃，从而降低了EMI。

利用TOPSwitch-HX器件的锁存关断功能与R20、C9、R22和VR5构成输出过压和过功率保护的电路。一旦因输出过载或开环故障（光电耦合器故障），C13上的偏置绕组输出电压将会升高，VR5导通触发锁存关断。为了防止因短时间过载而引起错误触发，R20、R22和C9应起到延迟作用。

为了复位锁存关断后的电源，V引脚必须降到复位阈值以下。使用快速AC复位电路，可避免与输入电容放电相关的长时间复位延迟。AC输入由VD13和C30进行整流和滤波，AC电源供电时，VT3导通而VT1关断，从而实现器件正常工作。但是当AC断电时，VT1拉下V引脚并复位锁存。AC再次上电后，电源便可恢复正常工作。

通过R1、R2和V引脚，晶体管VT2可以提供一个额外的低于设定水平的UV阈值。输入AC电压较低时，VT2关断，使得X引脚浮动，从而禁止开关。输出电压以简单的反馈电路进行自动调节，齐纳二极管VR3设置输出电压和串联电阻R8上的压降，R8设置电路DC增益。电阻R10和C28提供相位裕量，用以提高环路带宽。

二极管VD6和VD7是一种低损耗肖特基整流管，电容C20是输出滤波电容。电感L3是一种共模扼流圈，在使用的输出线较长且输出回路连接到安全接地端时，L3可限制辐射EMI。

图1-8所示电源电路若作为打印机电源，针对±7%的电压稳压要求，可使用简单、低廉的齐纳二极管VR3来设置输出电压。对于更严格的电压误差，可以采用类似TL431的并联稳压器。

初级钳位电路（VD2、VR7、R17、C5和R25）提供极高的轻载效率，齐纳二极管VR7和R17使电容C5在每个周期都放电，并将其数值限制在某个平均钳位电压上。在低开关频率下工作时，电容无法放电到VR7额定电压之下，从而提高了轻载效率。

选择VD2为慢速二极管（恢复时间≤2μs），可让一些漏感能量被重新循环到负载中。如果没有玻璃钝化类型的二极管，可以使用塑料FR106代替。在正常工作范围内，VT3导通从而关断VT1。因而，电阻R1和R2能够将电流输入至V引脚并进行欠压检测，当输入V引脚的电流超过25μA时，开关便立即启动。

在较低的输入电压下，晶体管VT2关断，从而使X引脚悬浮。这同时会抑制U4的开关，并将关断电源。电容C1、C3、C8和C10以及共模扼流圈L1和L3提供共模滤波，相位提升网络R10和C28提供高频率增益和增加的相位裕量。