由TinySwitch-III系列产品TNY279构成20V0.7A (14W)高效率直流稳压电源适配器的电路如图所示。
该直流稳压电源适配器的交流输入电压范围是195~265V,输出电压为20V,输出恒定电流0.7A.电源转换效率可达86%,在265V交流输入时的空载功耗小于250Mw,完全符合能源之星2.0国际节能标准的要求。
195V-265V交流电经过整流滤波电路后获得直流高压,接至一次绕组的一端,一次绕组的另一端接TNY279内部功率MOSFET的漏极。FU为3.15A保险丝管,由C1、C2与L构成EMI滤波器,R1为泄放电阻。一次侧钳位电路由P6KE200A型瞬态电压抑制器VDz1、快恢复二极管VD1、C3及R2组成。输出整流管VD2、VD3做并联使用,二者均采用30BQ100型肖特基二极管,其额定整流电流等于3A,最高反向工作电压等于100V.
为使直流稳压电源适配器在空载情况下能正常工作而不受损坏,利用稳压管VDz2进行恒压调节,使输出电压不超过21V.恒流调节电路由电流检测电阻R7、可调式精密并联稳压器LM431、精密运算放大器LM321、NPN型开关管VT(MMBT2222)等构成,通过检测R7上输出固定的2.5V基准电压,再经过R5、R6和R8分压后,获得0.07V的参考电压,加至运算放大器的反向输入端。当通过R7的电流达到所设定的0.7A时,R7上的压降等于0.07V。当通过R7的电流大于0.7A时进入恒流区,此时R7上的压降超过0.07V,使精密运算放大器LM321的输出电压升高,VD4因被正向偏置而导通,通过VD4驱动VT的基极,再通过集电极将电流从TNY279中的MOSFET工作。电流反馈环路通过调节使能周期与禁止周期的比例关系,即可实现恒流控制。R4和C7为电流反馈环路的补偿元件。使用精密运算放大器构成限流电路的优点是:可采用0.10欧姆的电流检测电阻,实现对电流取样电压的最小化,从而降低了电流检测电阻的损耗并提高电源的效率。
该直流稳压电源适配器具有很好的恒压/恒流特性,当输出电压小于20V时开始进入恒流区,将输出电流稳定在0.72A-0.74A之间,达到精密恒流源的指标,该电源在LED灯串的电压为6V-20V时均能正常工作。但因输出电流恒定不变,故灯串的电压越低时,输出功率就越小。
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