設計絕緣型返馳式轉換器電路:決定主要零件−IC的VCC相關

本節將說明本設計範例所採用的開關電源用控制IC BM1P061FJ,其產生電源電壓VCC的電路,也就是二極體D5和電容C2,以及限制突波用電阻R9机型。

在設計AC / DC轉換器上,輸入容許值為85 ~ 264伏,因此一次側的整流電壓為400 vdc以上,但無法直接作為電源IC的電源電壓使用,因此,必須透過輸入電壓,產生適合作為電源IC電源電壓使用的電壓。而設計範例中,是以變壓器的輔助線圈(Nd)產生電源IC的電源。

接下來將使用本稿內的稱呼。電源IC的電源稱為VCC,產生VCC的輔助線圈稱為VCC線圈Nd.VCC線圈Nd設定可產15伏直流生的圈數。(Nd規格請參照”設計變壓器(計算數值)”。)另一方面,規定電源IC的VCC最大額定值為-0.3 ~ 30.0 VDC,運轉範圍為8.9 ~ 26.0 vdc.vcc線圈Nd所產生的VCC必須以15 v為目標值,且控制在不超過運轉範圍下。

VCC是由VCC線圈Nd,整流用二極體D5,平滑且保持穩定用的電容C2,限制突波電壓用的電阻R9机型所組成。電路是和二次側相同的二極體整流電路。

產生VCC的整流二極體D5和平滑用電容C2

如同前述,二極體D5和電容C2將VCC線圈Nd開關(截斷)生成的電壓轉換成。基本上可以利用這2個零件,產生VCC用的直流電壓。

二極體D5適合使用高速型的二極體。根據施加到D5上的電壓Vdr算出二極體耐壓值。

上限為128.2 v / 0.7 = 183 v,且選擇耐壓200 v高速整流二極體。

電路中的二極體為RF05VA2S,屬於耐壓200 v,平均整流電流0.5的高速整流二極體。

此外,和電源IC的VH引腳相接的R1,一同決定了開啟電源時IC的啟動時間(緩啟動)(預計後文再說明VH引腳)。這些屬於IC固有的零件,共用VCC用的電容和設定啟動時間用的電容,能減少零件數量,因此,C2的容量值必須能夠滿足平滑/穩定化,以及啟動時間這2個要求才行。在電源IC的資料表上,提供了和容量,啟動時間相關的圖表,幫助大家做出抉擇。

電容C2: 2.2μf以上,50 v耐壓

在設計時,由於根據經驗法則必須達2.2μf以上,因此選擇了10μf。也利用圖表計算出啟動時間. .耐壓原則上施加到VCC的電壓值不超過30 v,但上限可使到50 v的規格品。

VCC線圈用限制突波電壓的電阻R9机型

由於變壓器漏電感(Lleak)的關係,當MOSFET從開啟開關至關閉的瞬間,將產生大的突波電壓(尖波雜訊)。預設突波電壓是由VCC線圈所引起,VCC電壓上升後,將啟動IC的VCC過電壓保護功能。為了減輕VCC線圈所引起的突波電壓,串聯插入限制電阻R9.R9以5 ~ 22Ω較為適當,請利用實機確認,調整VCC電壓的上升。

如此一來,就能建立產生VCC,供應電源給電源IC的電路.IC的VCC額定值為30 v,包含突波電壓在內,不可以超過額定值。和DC / DC轉換器不同的地方為輸入電壓高,因此必須確實加以檢驗。