AC-DC｜設計篇

設計絕緣型返馳式轉換器電路：決定主要零件−設定IC、其他

2017.06.08

重點

・使用電源IC的設計電路中，除了基本零件（橋式二極體、變壓器等）外，還加裝設定電源IC功能等上必要的零件。

・電源IC零件的常數等遵照資料表、應用需知、設計手冊等的說明。

・大多用來設定保護電路的差動等級和限制值等，主要有電阻和電容等零件。

本節要說明如何選擇設計範例中，所使用的開關電源用控制IC BM1P061FJ的設定用零件。AC-DC轉換器的電路中，除了為電源電路基本零件的橋式二極體和變壓器等之外，還必須裝設可以設定電源IC保護功能啟動等級，以及電流限制值零件。前文已經說明了其中幾項零件，接下來將探討剩下的主要零件。

VH端子電阻　R1

VH端子是配備在IC上的啟動電路（Starter）電源端子，耐壓值為650V。輸入AC電源後，從輸入濾波器發出，經由二極體D1和D2整流的電壓，透過R1施加在VH端子上，並啟動IC內部的啟動電路。如此一來，IC在開始開關後，獲得二次側的反饋，加入常態運轉的裝置內。啟動電路最多只是用來啟動，不必加入常態運轉內，在啟動後將處於閒置狀態。建立好該電路後，就能夠非常高速且確實啟動，啟動後處於閒置狀態，能降低消耗的功率。類似IC也不一定具備此項功能。

VH端子的流入電流能夠和構成IC的VCC電路的C2，共同設定啟動時間（參照「決定主要零件-IC的VCC相關」）。資料表中的「啟動電流1」、「啟動電流2」、「OFF電流」中規定VH端子的流入電流，最大值為5mA。

V參考上述要件，和VH端子會在GND短路時啟動保護（限制電流），來決定H端子電阻R1的常數。具體來說，根據施加在VH上的電壓（85～264VAC×√2）、VH端子必須使用5mA、短路時限制電流，決定5kΩ～60kΩ。本電路選擇10kΩ。

不過，要注意R1必須能容許高電壓（85～264VAC×√2），和電阻值×電流的功率。

設定AC啟動/停止電壓R2、R3

本電源IC配備能在輸入AC電壓降低時，停止運轉的「電壓不足功能」。利用ACMONI端子設定啟動和停止電壓。

ACMONI端子內設定了判定電壓的閾值，其標準值為上升時1.0V、下降時0.7V。輸入電壓和VH端子相同，從AC輸入濾波器發出，經由二極體D1和D2進行整流，為AC輸入電壓×√2的DC電壓。接著，再經由R2和R3進行分壓，輸入ACMONI端子，並檢測AC輸入電壓。下列為其計算公式。

包含經驗法則在內，將開始啟動電壓設為72VAC、AC電壓下降時停止運轉的電壓設為50VAC後進行計算，R2＝3.9MΩ、R3＝39kΩ。

另外，也能夠不使用該功能，此時，將決定讓ACMONI端子的電壓時常保持在1V～5V間的電阻值。


其他零件

C5：ACMONI端子降低雜訊用電容
阻隔雜訊，穩定啟動/停止電壓。

C4：FB端子穩定用電容
穩定FB端子電壓。建議1000pF～0.01μF。

R10、C6：CS端子雜訊對策
無法利用遮蔽功能阻離雜訊時，應追加RC濾波器。就算不必加裝濾波器，也應插入R10（1kΩ左右）以防止突波。

R14、R15、R16：輸出電壓設定電阻
以下列公式設定輸出電壓。
※並聯電晶體U2：Vref＝2.495V（typ）

C9、R13：相位補償電路
調整反饋循環的電路。
C9＝0.1μF、R13＝10k～30Kω，利用實機確認、判斷反應狀況。

R11：光耦合器限制電流的電阻
決定1k～2kΩ。

R12：並聯電晶體U2的陰極電流設定電阻
為U2 TL431時應確保1mA。
R12為光耦合器的VF/1mA＝1V/1mA＝1kΩ。

【下載資料】 PWM返馳式轉換器設計範例

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