3.6 反饋回路設計

　　開關電源的反饋電路有四種類型：基本反饋電路、改進型基本反饋電路、配穩壓管的光耦反饋電路、配TL431的光耦反饋電路。本設計采用電壓調整率精度高的可調式精密并聯穩壓器TL431加線形光耦PC817A構成反饋回路。

　　TL431通過電路取樣電阻來檢測輸出電壓的變化量ΔU，然后將采樣電壓送入TL431 的輸入控制端，與TL431的2.5 V參考電壓進行比較，輸出電壓UK也發生相應變化，從而使線性光電耦合器中的發光二極管工作電流發生線性變化，光電耦合器輸出電流。

　　經過光電耦合器和TL431組成的外部誤差放大器，調節TOP223Y控制端C 的電流IC，調整占空比D（IC與D成反比），從而使輸出電壓變化，達到穩定輸出電壓的目的。

　　對于電路中的反饋部分，開關電源反饋電路僅從一路輸出回路引出反饋信號，其余未加反饋電路。這樣，當5 V輸出的負載電流發生變化時，定會影響12 V輸出的穩定性。

　　解決方法是給12 V輸出也增加反饋電路。另外，電路中C10為TL431的頻率補償電容，可以提高TL431的瞬態頻率響應。R5為光電耦合器的限流電阻，R5的大小決定控制環路的增益。電容器C13為軟啟動電容器，可以消除剛啟動電源時芯片產生的電壓過沖。

　　下面主要是確定R4~R8的值：

　　按照應用要求，對5 V電源要求較高，但也要兼顧12 V電源，權衡反饋量，將R7，R8的反饋權值均設置為0.6，0.4，各個輸出的穩定性均得到保障和提高。

　　只有5 V輸出有反饋時，如R4，R7取值均為10 kΩ，此時電流IR7 =250 μA，分權后，R7分得150 μA、R8分得150 μA.根據TL431的特性知，Vo，VREF，R7，R8，R4之間存在以下關系：

　　式中：VREF為TL431參考端電壓，為2.5 V;Vo為TL431輸出電壓。根據電流分配關系得（單位：kΩ）：

　　式中：VF 為光耦二極管的正向壓降，由PC817技術手冊知，典型值為1.2 V.先取R5=390 Ω，可得R6=139 Ω，取標稱值150 Ω。

　　3.7 控制回路

　　由電容C7和電阻R12串聯組成。C9用來濾除控制端的尖峰電壓并決定自動重啟動時序，并和R12一起設定控制環路的主極點為反饋控制回路進行環路補償。由數據手冊知，C9選擇47 μF/25 V的電解電容，當C9 =47 μF時，自動重啟頻率為1.2 Hz，即每隔0.83 s檢測一次調節失控故障是否已經被排除，若確認已被排除，就自動重啟開關電源恢復正常工作。R12取6.2 Ω。

　　4 方案的實驗結果

　　根據以上方案設計的方法和規范，設計出的一種基于TOP223Y雙路+5 V/3 A，+12 V/1 A輸出的反激式開關電源。在寬范圍85~265 VAC的輸入范圍下對其性能進行了測試，如表1所示。

　　由以上選取的實驗數據得出，+5 V/3 A（反饋權重0.6，負載500 Ω）輸出的電壓調整率為SV = ±0.18%，輸出的紋波電壓為39 mV，輸出的最大電流為3.2 A;+12 V/1 A（反饋權重0.4，負載750 Ω）輸出的電壓調整率為SV = ±0. 3%，輸出的紋波電壓為68 mV，輸出的最大電流為1.10 A.

　　該電源在滿載狀態時，功率可達27.6 W，最大占空比為0.60，電源效率為83.1%，開關電源具有良好的性能，滿足應用要求。

　　5 結語

　　本文所設計的開關電源方案，芯片的高度集成化，外圍電路設計簡單。電源的性能通過參數的調節仍有提升的空間。雙輸出雙反饋異權重的設計使開關電源的更加實用靈活，不同的保護電路的設計，使電源的實用更加安全可靠，該方案所設計的電源在實際應用中表現良好。