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基于OB2354L的机顶盒开关电源设计

发布时间:2020-07-01 00:59:16 阅读: 来源:二氧化碳缓蚀剂厂家

引言

本文引用地址:单片开关电源集成电路具有集成度高、高性价比、最简外围电路、最佳性能指标等特点,能构成高效率无工频变压器的隔离式开关电源[1]。与传统线性稳压电源相比,开关电源具有功耗小、体积小、稳压范围宽等优点,在电子设备中应用越来越广泛。

本文设计了一种基于昂宝电子有限公司的OB2354L芯片的三路输出小功率开关电源,应用于数字电视机顶盒等产品。

OB2354L是单片开关电源集成芯片,它集成了PWM控制器、功率开关MOSFET、高压启动电路以及各种保护电路,具有集成度高,外围器件少,宽输入电压,完善的EMI特性,待机功耗低等特点.

三路输出机顶盒电源电路设计

笔者设计了一种三路输出机顶盒开关电源,采用典型的反激式拓扑结构,输出分别为3.3V、6.8V、12V。其中3.3V输出要求比较高,因此从这一路输出采样反馈,形成闭环反馈,从而实现精确稳压。图1为所设计的三路输出机顶盒开关电源电路。图中,RT901是一NTC热敏电阻,用于减小开机时浪涌电流,RV901是压敏电阻,在打雷时保护后级电路,D901-D904为桥式整流电路,C919、L901、C906组成的π型滤波电路既作为整流滤波,又作为共模干扰滤波。二极管D905、电容C905和电阻R905组成箝位保护电路,用于吸收功率MOSFET关断时加在漏极上的尖峰脉冲,使漏极电压限制在安全范围以内,保护开关芯片。次级输出中3.3V输出采用反馈控制,经由二极管D909、C908、L904和C918整流滤波后,采用TL431可调式精密稳压器配合线性光耦PC817组成隔离反馈电路。电阻R907用于为TL431提供偏置电流,保证在流过PC817发光二极管的电流几乎为0的情况下,TL431仍然有1mA的最小工作电流。电阻R908为反馈环路DC增益的控制电阻,一般可以根据经验值选择和实际电路调整。电路的输出电压由下式:

确定,其中Iref为TL431反馈端的输入电流,其值很小,故可以忽略公式中的最后一项。

由于6.8V和12V输出的主板负载比较稳定,主板上6.8V还会通过线性稳压器转换成5V,在满足使用前提下,为了成本考虑,这两路输出没有增加稳压措施。

高频变压器设计

对于高频变压器的设计,有多种方法,本文采用公式计算的方法设计变压器相关参数,再根据实际调试结果对参数进行优化改进得出最终结果。

确定开关电源的基本参数

输入电压90Vac~264Vac;电网频率fL:50Hz;开关频率f:50KHz;最大占空比Dmax=0.45;输出:3.3V/1A;6.7V/0.5A;12V/0.1A;总输出功率PO:8W;电源效率 :75%;

确定输入电容CIN以及输入直流电压最小值UImin

对于宽范围输入电压,输入电容选取为2~3μF/W,这里输出功率PO为8W,故输入电容C919、C906分别取10μF/400V;UImin=90×1.414-30=100Vdc;

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