Toepassing op schakelende voeding

In het verleden werd bij het ontwerp van gewone schakelende voedingen de uitgangsspanning gewoonlijk per fout versterkt en direct teruggevoerd naar de ingangsklem. Deze spanningsregelingsmodus kan ook een goede rol spelen in bepaalde toepassingen, maar met de ontwikkeling van technologie heeft het grootste deel van de energieproductie-industrie ter wereld een oplossing aangenomen met een vergelijkbare topologiestructuur. De schakelende voeding met dit type structuur heeft de volgende kenmerken: de uitgang wordt teruggekoppeld door TL431 (regelbare shuntreferentie) en de fout wordt versterkt. De constante stroomaansluiting van TL431 stuurt het emitterende deel van een optocoupler aan, en de feedbackspanning die wordt verkregen van het fotogevoelige deel van de optocoupler aan de hoogspanningszijde van de voeding wordt gebruikt om de schakeltijd van een stroommodus PWM-controller aan te passen, waardoor een stabiele DC-spanning wordt verkregen. Het volgende diagram is een praktisch circuit van een 4W switch type 5V DC gereguleerde voeding. Het circuit neemt deze topologiestructuur over en maakt ook gebruik van TOPSwitch-technologie. C1, L1, C8 en C9 in de figuur vormen EMI-filters, BR1 en C2 corrigeren en filteren de ingangswisselspanning, D1 en D2 worden gebruikt om piekspanningen te elimineren die worden veroorzaakt door transformatorlekkage-inductantie, en U1 is een stroommodus PWM-controllerchip met ingebouwde MOSFET's, die feedback ontvangt en de werking van het hele circuit regelt. D3 en C3 zijn secundaire rectificatie- en filtercircuits, terwijl L2 en C4 een laagdoorlaatfilter vormen om de uitgangsrimpelspanning te verminderen. R2 en R3 zijn uitgangsbemonsteringsweerstanden en hun partiële spanning naar de uitgang wordt geregeld door de REF-aansluiting van TL431 om de shunt van de kathode naar de anode van het apparaat te regelen. Deze stroom drijft direct het emitterende deel van optocoupler U2 aan. Dus wanneer er een veranderingstrend is in de uitgangsspanning, neemt Vref toe, wat leidt tot een toename van de stroom die door TL431 vloeit. Dientengevolge neemt de luminescentie van de optocoupler toe en neemt ook de feedbackspanning die wordt verkregen aan het lichtgevoelige uiteinde toe. Na ontvangst van deze feedbackspanningsverandering zal U1 de schakeltijd van de MOSFET veranderen en zal de uitgangsspanning terugvallen met de verandering. In feite zal het hierboven beschreven proces in zeer korte tijd een evenwicht bereiken, met Vref=2.5V in evenwicht en R2=R3, wat resulteert in een stabiele output van 5V. Opgemerkt moet worden dat de uitgangsspanning niet langer kan worden gewijzigd door simpelweg de waarden van de bemonsteringsweerstanden R2 en R3 te wijzigen, aangezien de parameters van elk onderdeel in een schakelende voeding een aanzienlijke invloed hebben op de werkstatus van het hele circuit. Volgens de parameters in de afbeelding kan het circuit plus 5V uitvoeren binnen het ingangsbereik van 90VAC~264VAC (50/60Hz), met een nauwkeurigheid van beter dan ± 3 procent, een uitgangsvermogen van 4W , een maximale uitgangsstroom van 0,8 A en een typische conversie-efficiëntie van 70 procent