高頻變壓器是開關電源中非常重要的部件，是研制開關電源的關鍵技術，它和普通電源變壓器一樣也是通過磁耦合來傳輸能量的。不過在這種功率變壓器中實現磁耦合的磁路不是普通變壓器中的硅鋼片，而是在高頻情況下工作的磁導率較高的鐵氧體磁心或鈹莫合金等磁性材料，其目的是為了獲得較大的勵磁電感、減小磁路中的功率損耗，使之能以最小的損耗和相位失真傳輸具有寬頻帶的脈沖能量。

單片開關電源集成電路具有高集成度、高性價比、最簡外圍電路、最佳性能指標等優點，目前已成為國際上開發中、小功率開關電源、精密開關電源及開關電源模塊的優選集成電路。它被廣泛用于儀器儀表，辦公自動化設備，無線通信設備，筆記本電腦，彩色電視機，攝、錄像機，Ac／Dc電源適配器等領域。

TOPSwitch器件是美國功率集成公司（POWERIntegrationsInc），于90年代中期推出的新型高頻開關電源芯片。它是三端脫線式PWM開關的英文縮寫（ThreeterminalofflinePWMSwitch）。它的特點是將高頻開關電源中的PWM控制器和MOSFET功率開關管集成在同一芯片上，是一種二合一器件。這大大簡化了電源電路，提高了可靠性，使得電源的設計更加簡單快捷。TOPSwitch器件有多種封裝形式，采用DIP－8和SMD－8封裝的，中間4只為空腳，可以將它們接到印刷電路板的銅箔上，將芯片產生的熱量直接傳到印刷電路板上，不必另設散熱器，節省了成本。采用TO220封裝的，只有3只管腳，使用起來就和一只大功率三極管一樣便利。此外由于PWM控制器和MOSFET功率開關管是在管殼內連接的，連線極短，這就消除了高頻輻射現象，改善了電源的電磁兼容性能，減小了器件對電路板布局和輸入總線瞬變的要求。TOPSwitch－II是TOPSwitch的改進型號，它將單電壓輸入時的最大功率100W提高到150W，電磁兼容性也得到增強，該器件具有更高的性能價格比。TOPSwitch－II器件包括TOP221－TOP227等幾個型號，主要差別就在于輸出功率的不同。TOPSwitchII器件的內部電路與性能分別見圖1和表1所示。

二:開關電源原理圖

三：設計指標

1、輸入要求：

輸入電壓范圍：85VAC —— 260VAC

輸入頻率范圍：47Hz ---—— 63Hz

額定輸入電壓及頻率：220VAC 50 Hz

2、輸出要求：（額定輸出功率15W 效率不低于70%）

四：其它特性:

開關頻率100KHz

最大占空比 50%

五：變壓器參數:

初級電感量2000uH±10%

磁心氣隙0.40mm磁心規格：EER-28,磁性材料類別：HE4(深圳市東陽光實業發展有限公司所生產)

直流電阻

PIN1-2=1.3Ω最大 PIN4-3=180mΩ最大 PIN6-5=18mΩ最大

PIN7-9=180mΩ最大 PIN8-7=180mΩ最大 PIN17-18=180mΩ最大 PIN10-11=110mΩ最大 PIN12-13=220mΩ最大 PIN15-16=230mΩ最大

最大平面圖外觀及尺寸

A=37.0 B=11.5 C=28.0 D=20.0 E=33.0 F=4.5 G=4.0 I=φ0.8 單位: mm

變壓器繞線結構圖及原理圖

線包制作方法

附:磁性材料HE4MnZn功率鐵氧體特性

注：1、* 測試磁場 1600A/m

2、** 測試條件 500kHz，50mT

HE4特性曲線圖

本文來源·今日頭條@匹夫有重

審核編輯：湯梓紅