Aplikácia na prepínanie napájania

V minulosti sa pri konštrukcii obyčajných spínaných zdrojov výstupné napätie zvyčajne zosilňovalo chybou a priamo sa privádzalo späť na vstupnú svorku. Tento režim riadenia napätia môže tiež hrať dobrú úlohu v určitých aplikáciách, ale s rozvojom technológie väčšina svetového energetického priemyslu prijala riešenie s podobnou štruktúrou topológie. Spínaný napájací zdroj s týmto typom štruktúry má nasledujúce charakteristiky: výstup je privádzaný späť cez TL431 (riaditeľná skratová referencia) a chyba je zosilnená. Terminál s konštantným prúdom TL431 poháňa vysielaciu časť optočlena a spätnoväzbové napätie získané z fotocitlivej časti optočlena na vysokonapäťovej strane napájacieho zdroja sa používa na nastavenie času spínania PWM regulátora v prúdovom režime, čím sa získa stabilný výstup jednosmerného napätia. Nasledujúca schéma je praktickým zapojením 4W spínača typu 5V DC regulovaného zdroja. Obvod preberá túto topologickú štruktúru a tiež využíva technológiu TOPSwitch. C1, L1, C8 a C9 na obrázku tvoria filtre EMI, BR1 a C2 usmerňujú a filtrujú vstupné striedavé napätie, D1 a D2 sa používajú na elimináciu špičkových napätí spôsobených zvodovou indukčnosťou transformátora a U1 je čip regulátora PWM v prúdovom režime. so zabudovanými MOSFETmi, ktoré prijímajú spätnú väzbu a riadia činnosť celého obvodu. D3 a C3 sú sekundárne usmerňovacie a filtračné obvody, zatiaľ čo L2 a C4 tvoria dolnopriepustný filter na zníženie výstupného zvlnenia napätia. R2 a R3 sú výstupné vzorkovacie odpory a ich čiastočné napätie na výstupe je riadené terminálom REF TL431 na ovládanie skratu z katódy na anódu zariadenia. Tento prúd priamo poháňa vysielaciu časť optočlena U2. Takže keď dôjde k trendu zmeny výstupného napätia, Vref sa zvýši, čo vedie k zvýšeniu prúdu pretekajúceho cez TL431. V dôsledku toho sa zvyšuje luminiscencia optočlena a zvyšuje sa aj spätnoväzbové napätie získané na fotocitlivom konci. Po prijatí tejto zmeny spätnoväzbového napätia, U1 zmení spínací čas MOSFET a výstupné napätie klesne so zmenou. V skutočnosti proces opísaný vyššie dosiahne rovnováhu vo veľmi krátkom čase, pričom Vref=2.5V je v rovnováhe a R2=R3, výsledkom čoho je stabilný výstup 5V. Treba si uvedomiť, že výstupné napätie už nie je možné meniť jednoduchou zmenou hodnôt vzorkovacích rezistorov R2 a R3, nakoľko parametre každého komponentu v spínanom zdroji majú podstatný vplyv na pracovný stav celého obvodu. Podľa parametrov znázornených na obrázku môže obvod poskytnúť výstup plus 5 V vo vstupnom rozsahu 90VAC~264VAC (50/60Hz), s presnosťou lepšou ako ± 3 percentá, výstupný výkon 4W , maximálny výstupný prúd 0,8A a typická účinnosť konverzie 70 percent