電磁采暖爐開關(guān)電源電路設(shè)計如何實現(xiàn)超寬輸入特性

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電子產(chǎn)品中的開關(guān)電源以其體積小、轉(zhuǎn)換效率高等特點，尤其是高頻開關(guān)電源集成芯片的出現(xiàn)，使得電路設(shè)計更加規(guī)范成熟、簡單、方便。電磁鍋爐在技術(shù)上采用電磁感應(yīng)制熱，節(jié)省能源、升溫速度快、熱效率高。電磁采暖爐核心是采用電磁原理，利用磁力線切割金屬發(fā)生渦流所產(chǎn)生的熱能作為熱源，通過熱量散發(fā)系統(tǒng)（如水暖系統(tǒng)），以達(dá)到取暖目的熱量發(fā)生設(shè)備。電磁蒸汽鍋爐它比一般電采暖爐熱效率更高，約高出30%左右。電磁采暖爐安全可靠，綠色環(huán)保，自主采暖節(jié)約能源，分戶分室更方便。然而，在工業(yè)領(lǐng)域中，電網(wǎng)電壓往往隨著負(fù)荷的變化而變化，特別是在負(fù)荷較大的情況下。此外，場環(huán)境中的干擾峰值會疊加在輸入電壓上，并一起進(jìn)入電源電路，導(dǎo)致在惡劣環(huán)境下正常供電的電源芯片或其他元件極易損壞。

開關(guān)電源設(shè)計工作在80 ~ 400v 的輸入范圍內(nèi)，輸入范圍寬。同時，220v 相電壓或380v 線電壓，或一次高壓變壓器的100v 電壓，可直接用于現(xiàn)場，兩者都可提供方便。

　　一、 基于TOP242N的多路控制實用功能開關(guān)工作電源的設(shè)計

利用 top242n 設(shè)計了一種實用的三路開關(guān)電源。其輸出分別為5v/0.6 a、5v/0.1 a 和15v/0.15 a。示意圖如圖1所示。輸入電壓范圍為80ー400v，總輸出功率約為6w。

1、前端電路設(shè)計

考慮到輸入時電源的波動為15%，當(dāng)要求輸入電壓為AC400V時，高輸入電壓將達(dá)到460V左右，經(jīng)過整流濾波后，輸入電壓將達(dá)到650V左右，考慮到輸出反饋電壓Uor與漏電感形成的峰值電壓疊加，高電壓將超過800V， 而芯片的高壓為700V V，為了保證TOP242的正常安全運行，為了大幅度降低開關(guān)損耗，本次設(shè)計采用的MOS管為IR公司的IRFBC20，耐壓為600V，開關(guān)時間為幾十ns。 同時，為了保持TOP242N內(nèi)部MOS管和開關(guān)管的時序一致，MOS管的通斷由TOP242N控制，如附圖所示。

2、外圍控制電路設(shè)計

　　該電路將TOP242N設(shè)為全頻工作生活方式，將TOP242N的極限通過電流進(jìn)行設(shè)置為內(nèi)部大值，把多功能腳M與S短接，開關(guān)使用頻率為1 32kHz。

3、穩(wěn)壓反饋電路設(shè)計

本設(shè)計采用“光耦加TL431”的反饋方式，反饋回路的形式由輸出電壓的精度決定，如附圖所示。這樣，輸出電壓的變化可以控制在1%以內(nèi)，反饋電壓由5V輸出端采樣。電壓反饋信號將通過電阻分壓器R10和R11獲得采樣電壓后，與TL431中2.5V的參考電壓進(jìn)行比較，然后輸出誤差電壓。然后通過光耦合改變TOP242N的控制端電流Lc，通過改變占空比調(diào)整輸出電壓保持不變。