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海洛斯精密空调代理
开关电源IC能满足交流－伏宽电压输入范围和输出功率在W以内的家用空调控制器 开关电源的设计这种开关电源不仅能取代现有的笨重的线性电源变压器而且还可增加控制器电源多种保护功能提高空调的可靠性NCP主要还有以下性能特点
）能以最少数量的外围元器件构成隔离式节能型开关电源与传统的低频线性电源解决方案相比不仅能达到比低频线性电源更好的电压调整率和负载调整率而且还可提高整个电源的转换效率
）采用了动态自供电技术电源功率小于W时可省去辅助电源绕组简化了电源高频开关变压器的设计利用频率抖动技术能将电磁干扰降低至最少还能减小EMI滤波器的器件和功耗
）内置伏高压MOS功率开关管能适用在交流～伏宽电压输入范围工作的开关电源根据需要电源可设计在连续（CCM）和不连续（DCM）两种模式下工作
）超低功耗IC如果采用外部偏置电路供电时开关电源空载时能在低峰值电流的频率跳变模式下无噪声工作整机的功耗小于毫瓦
）电流模式控制每个开关周期功率开关管的峰值电流使开关电源具有良好的动态负载响应速度IC内部同时自带有毫秒的软启动电路可保证开关电源在开机时内部无电流电压过冲现象固定的工作频率有kHzkHzkHz三种可供选择可根据电源体积大小灵活选择不同的开关变压器体积
）保护功能完善反馈光耦可直接与IC反馈脚连接无需复杂的外围电路芯片内部有短路后自动重启动的保护电路开环故障检测及过压锁定保护电路限流保护电路和具有滞后特性的过热保护电路
NCP空调控制器开关电源的典型应用方案
电路的基本结构
由NCP构成的瓦隔离式空调控制器开关电源其电路采用常见的反激式拓扑结构如图所示FR为熔断电阻器D－为输入级整流管C及C为输入级滤波电容L为输入级EMI差模抑制电感DC和R分别为吸收电路超快恢复二极管高压陶瓷电容和功率电阻T为EE铁氧体磁芯高频功率开关变压器U为NCP单片开关电源ICDR和C 分别为辅助电源整流二极管限流电阻和电解滤波电容UR和ZD分别为次级电压反馈高压隔离光耦限流电阻和电压参考稳压二极管D和C分别为伏输出电源超快恢复整流二极管和电解滤波电容U和C分别为伏输出电源稳压IC和电解滤波电容C为安规Y电容
图常见的反激式拓扑电路结构
电路设计要点
以图为例介绍用NCP设计空调控制器开关电源电路的基本要点
● 高频功率开关变压器T
高频开关变压器是开关电源核心器件之一其参数的设计直接影响到开关电源的许多性能设计时须全面综合考虑开关电源各个方面因素采用不连续模式时开关变压器的电感量应选择少一些反之采用连续模式时变压器电感量应选择大一些变压器匝比的选择应结合需要的最大占空比功率开关管和次级整流二极管的反向耐压值来考虑一般来讲功率小的开关电源采用不连续的工作模式
● 初级输入滤波电容C和C
C和C可选用普通的电解电容主要作用是对输入电压平滑滤波滤除赫兹纹波电压为开关电源提供相对稳定的直流电压宽电压输入范围时C和C至少要保证开关电源每瓦有微法以上的电容量
● 差模抑制电感L
L与输入电容C和C一起构成Л型滤波电路起到抑制开关电源EMI的作用推荐L采用带铁氧体磁芯的电感L的电感量应大于或等于设计值所能承受的有效值电流也要留出一定余量
● 初级RCD吸收电路RC和D
其主要作用是用来吸收功率开关管关断时产生的上升沿尖峰电压能量减少尖峰电压幅值防止功率开关管过电压击穿R要求采用W以上的功率电阻阻值在 千欧左右C要求用低等效串联电阻的陶瓷电容容量在皮法左右耐压值在伏以上D则要求选用超快恢复二极管反向耐压值在 伏以上
● 辅助电源电路RC和D
C选用微法普通的电解电容D要求用有足够高反向耐压的开关二极管由于NCP的过载过压和过流等保护功能是通过检测辅助电源的电压幅值来实现的R阻值调整要特别注意阻值过大IC容易欠压保护反之又可能过压保护
● 次级输出滤波电容C
C的主要作用是平滑滤波鉴于C的等效串联电阻（ESR）和容量直接决定了输出电压的纹波电压大小因此要尽量选择低ESR值和容量大的电解电容
● 反馈取样电路UR和ZD
U选用普通隔离光耦如PC稳压管ZD提供伏输出电压的参考电压R是稳压管ZD的限流电阻将稳压管的工作电流限制在～mA也可通过调整R阻值微调伏的电压值
● 次级整流二极管D
D 应选用具有足够高反向耐压的超快恢复二极管为减少正向导通损耗也可选用有足够高反向耐压的肖特基二极管不连续模式时D的反向恢复时间应小于 ns采用连续模式时要求D的反向恢复时间小于nsMUR属于这类超快恢复二极管不要使用普通的快恢复二极管因为这种管子的反向恢复时间有几百ns
● 二次伏线性稳压电路U和C
U选用价格低廉TO封装的稳压IC由于伏电源电流较少U输入端可直接连至伏电源C选用微法普通的电解电容就能满足要求
结束语
家用空调控制器电源采用开关电源方案是空调产品发展的最终趋势NCP单片开关电源方案具有性能稳定可靠使用灵活电路简单成本低廉等优点在家用空调控制电源中具有相当大的应用市场如有需要利用NCP也可设计多路输出式开关电源其要点是电源总的输出功率等于各路输出功率之和
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