AC-DC｜設計篇

設計絕緣型返馳式轉換器電路：決定主要零件−IC的VCC相關

2017.06.08

重點

・電源IC必須使用電源IC內的控制電路用低電壓DC電源（呼稱範例：VCC等），一般而言會使用變壓器的輔助線圈（其他稱呼：VCC線圈、三次線圈等）。

・大多利用簡易的二極體整流產生電源。

・電壓依照IC規格，尤其AC-DC是從高電壓轉換而來，必須注意不要超過額定值。

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。

11A_out_D_C

先說明建立電路的目的和如何運轉。基本上，不論是哪一種IC，都必須利用電源讓自己運轉。許多電源IC將輸入電壓當作自己的電源使用。但大部分施加在IC電源引腳上的電源，幾乎都是DC電壓，一般會選擇電壓40VDC以下，特殊高耐壓規格品可達60～80VDC。

在設計AC-DC轉換器上，輸入容許值為85～264VAC，因此一次側的整流電壓為400VDC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設定可產生15VDC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8.9～26.0VDC。VCC線圈Nd所產生的VCC必須以15V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DC。基本上可以利用這2個零件，產生VCC用的DC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　128.2V/0.7＝183V　，且選擇耐壓200V高速整流二極體。

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

11A_out_D

D5所整流的DC電壓，當然會包含較大的漣波在內，因此接上電容C2進行平滑。另外，穩定供應電源IC的VCC所必要的電流，也是安裝C2的目的之一。

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、50V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30V，但上限可使到50V的規格品。

VCC線圈用限制突波電壓的電阻R9

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30V，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。

【下載資料】 PWM返馳式轉換器設計範例

羅姆半導體股份有限公司在研討會上提供研討會資料。返馳式轉換器設計方法說明資料。

下載

AC-DC

基礎篇

設計篇

評估篇

所謂隔離型返馳式轉換器的性能評估和檢查要點＋

產品介紹

絕緣轉換器 (AC/DC,DC/DC)

FAQ

AC-DC FAQ