DI-151参考设计 PeakSwitch ® 音频放大器电源 应用 器件 输出功率 输入电压 输出电压 拓扑结构 音频 PKS605PN 24 W, 36 W峰值 90 – 265 VAC 12 V 反激式 电容C3去耦U1的旁路(BP)引脚，该引脚是IC的内部调节供电点。 设计特色 • 通用输入电压范围 变压器T1（引脚4和5）、D6、C5及R3上的偏置绕组用于在启动 • 效率符合CEC/能源之星2008的要求 后为U1提供工作电流。 • • • 效率为80%（要求为78%） • 空载功耗低，小于150 mW D5、R2、R9、C4及VR2共同构成箝位电路。MOSFET关断后，变压 符合CISPR-22/EN55022 B传导EMI限制，EMI裕量大于10 dBμV 器的漏感会引起漏极节点的电压尖峰。尖峰幅值受电容C4限制。 （见图3） 在每个周期内电容C4通过电阻R9及VR3导通放电。这种设计的好 集成的安全及可靠性能： 处是：在低频率工作（轻载）期间，电容器的放电电压被控制到 • • 精确的、自动恢复且具有迟滞特性的过热关断功能使PCB板 VR2的稳压电压之上，同时可以提高空载效率。由于在二极管 的温度在各种条件下均维持在安全范围内 D5导通时T1漏感与C4之间会产生谐振，所以电阻R2可用来抑制 在输出短路及反馈环路开环时进入到自动重启动保护状态 过度振荡。 工作原理 选择使用简单、低成本的参考齐纳二极管的光耦器反馈可用来实 图1所示的隔离反激式转换器是一个通用输入12 V、2 A (24 W)电 现输出稳压。与输出电压成正比例的反馈电流流经光耦二极管 W的峰值功率并 (U2A)。在初级侧，光敏晶体管(U2B)驱动小型信号晶体管Q2，进 维持一段时间。差模EMI滤波由C1、C2、C10及L1提供。共模 而将电流从EN/UV引脚拉出。在每个周期开始前，PeakSwitch控 EMI滤波由L1、L2、C8及C13提供。 制器都会检测此EN/UV引脚电流。如果电流超过240 μA，该周期 源，该电源能够在一个较短时间内提供高达36 C8 1 nF 250 VAC C9 1 nF 1 kV R8 22 7 L3 VR2 BZY97C150 150 V 3 R2 100 7 8 2 D1 1N4007 D3 1N4007 NC NC C4 1 nF 1 kV R9 1 k7 T1 EE25 90 - 265 VAC Q1 S2004VS2 R7 510 7 VR1 BZX79-B11 11 V 2% C11 470 uF 25 V 7.5 MH RTN 10 mH R3 4.7 k7 D D4 1N4007 L2 C7 2200 MF 16 V C13 1 nF 250 VAC C5 47 MF 35 V PeakSwitch U1 PKS605PN D2 1N4007 R6 22 7 VR3 1N5245B 15 V C2 47 MF 400 V C1 33 MF 400 V C10 100 nF 275 VAC D8 1N4007 C12 100 nF 50 V D6 1N4148 L1 1.5 MH D7 SB5100 4 5 D5 FR106 F1 2A 12 V, 2 A 10 1 R4 510 7 U2B PC817A EN/UV BP S C3 100 nF 50 V Q2 2N3904 R10 17 U2A PC817A D9 1N4148 PI-4849-092507 图 1. 24 W连续输出、36 W峰值的音频放大器电源，以PKS605PN为设计核心 www.powerint.com September 2007 80 设计要点 70 如果要求的峰值功率时间较短，可以使用相同的变压器磁芯设 计出更高的峰值输出功率。 • 使用消弧电路（D8、Q1、VR3、C12及R7）提供输出过压保护 (OVP)。电容C12和R7提供延迟功能，防止误触发晶闸管Q1。 • 晶体管Q2和相关电路（R10、D9）用于提高光耦器的增益和减 少连续使能或禁止的开关周期组。 • 在箝位电路中使用快速阻断二极管(D5)，例如FR106或FR107。 50 40 30 20 10 确保二极管的反向恢复时间不超过500 ns。这些速度较慢的二 0 极管可以有效地重新利用储存在C4中的箝位能量，从而提高空 -10 载效率。 -20 0.15 • 使用一个外部散热片来降低U1的温升。 • 磁芯大小和绕组线径大小（见表1）是根据峰值功率的平均值 1.0 10.0 30.0 Frequency (MHz) 图 3. 在230 VAC交流输入且输出端接地最差情况下测得的传导EMI 和连续输出功率的平均值进行选择的。 • 60 Amplitude (dBµV) • PI-4888-111207 的开关周期将被禁止。 根据峰值输出功率选择初级和次级绕组的匝数和初级电感值 （见表1）。 变压器参数 PI-4887-111207 120 Input Power (mW) 100 磁芯材料 EE25 NC-2H or equivalent, gapped for ALG of 148 nH/t² 骨架 EE25, 10 pin, Vertical 绕组详情 Bias: 6T × 4, AWG28, tape ½ Primary: 20T × 1, AWG25, tape Shield: 1T Copper Foil 2 mils thick, 3 layers tape 32 V: 5T × 2, AWG23, TIW, 3 layers tape Shield: 1T Copper Foil 2 mils thick, tape ½ Primary: 20T × 1, AWG25, 2 layers tape 绕组顺序 Bias (4–5), Primary (2–3), Shield (1-NC), 12 V (10-8), Shield (1-NC), Primary (3–1) 初级电感量 280 μH, ±5% 初级谐振频率 1.2 MHz (minimum) 漏感 4.5 μH (maximum) 80 60 40 20 0 90 125 160 195 Input Voltage (VAC) 图 2. 空载输入功率随AC输入电压的变化 230 265 表 1. 变压器参数。（TIW = 三层绝缘线，NC = 无连接，） Power Integrations 5245 Hellyer Avenue San Jose, CA 95138, USA. Main: +1 408-414-9200 Customer Service Phone: +1-408-414-9665 Fax: +1-408-414-9765 Email: [email protected] Power Integrations reserves the right to make changes to its products at any time to improve reliability or manufacturability. Power Integrations does not assume any liability arising from the use of any device or circuit described herein. POWER INTEGRATIONS MAKES NO WARRANTY HEREIN AND SPECIFICALLY DISCLAIMS ALL WARRANTIES INCLUDING, WITHOUT LIMITATION, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, AND NON-INFRINGEMENT OF THIRD PARTY RIGHTS. The products and applications illustrated herein (transformer construction and circuits external to the products) may be covered by one or more U.S. and foreign patents or potentially by pending U.S. and foreign patent applications assigned to Power Integrations. A complete list of Power Integrations' patents may be found at www.powerint.com. Power Integrations grants its customers a license under certain patent rights as set forth at http://www.powerint.com/ip.htm. On the Web www.powerint.com The PI logo, TOPSwitch, TinySwitch, LinkSwitch, DPA-Switch, PeakSwitch, EcoSmart, Clampless, E-Shield, Filterfuse, StackFET, PI Expert and PI FACTS are trademarks of Power Integrations, Inc. Other trademarks are property of their respective companies. ©2007, Power Integrations, Inc. A 09/07 DI-151