STEVAL - ISA006V1：6W非隔離反激拓?fù)?a target="_blank">電源設(shè)計(jì)解析

在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)中，電源模塊的設(shè)計(jì)至關(guān)重要，它直接影響著整個(gè)系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。今天我們就來深入探討一下ST公司推出的STEVAL - ISA006V1 6W非隔離反激拓?fù)潆娫础?/p>

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一、電源特性

1. 通用開關(guān)模式電源

STEVAL - ISA006V1屬于開關(guān)模式通用電源，能夠適應(yīng)多種不同的應(yīng)用場(chǎng)景。

2. 輸入輸出參數(shù)

• 輸入范圍：支持90至264Vac的輸入電壓，頻率為50/60Hz，這使得它在全球不同地區(qū)的電網(wǎng)環(huán)境下都能穩(wěn)定工作。
• 主輸出：經(jīng)過穩(wěn)壓處理，輸出電壓為5V，電流可達(dá)500mA，同樣適用于50/60Hz的頻率。
• 第二輸出：提供15V的輸出電壓，電流為200mA。
• 峰值輸出功率：達(dá)到5.5W，能夠滿足一些中小功率設(shè)備的供電需求。

大家在實(shí)際應(yīng)用中，是否遇到過因?yàn)殡娫摧斎胼敵鰠?shù)不匹配而導(dǎo)致設(shè)備無法正常工作的情況呢？

二、設(shè)計(jì)概述

1. 設(shè)計(jì)用途

該參考設(shè)計(jì)是基于VIPer12AS單片設(shè)備的輔助電源，可用于產(chǎn)生多個(gè)非隔離的正電壓或負(fù)電壓輸出，為不同的電路模塊提供合適的電源。

2. 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

采用離線不連續(xù)電流模式反激式轉(zhuǎn)換器，輸入和輸出之間不進(jìn)行隔離。與基于降壓轉(zhuǎn)換器的電源相比，反激拓?fù)淠軌蚋玫匕l(fā)揮VIPer12AS的電流能力。同時(shí)，不提供輸入輸出隔離大大簡化了變壓器的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，降低了電源的成本。

3. 芯片特性

VIPer12AS將PWM控制器（帶有60kHz內(nèi)部振蕩器）和垂直功率MOSFET開關(guān)集成在一個(gè)SO - 8封裝中，集成度高，減小了電源模塊的體積。

4. 設(shè)計(jì)變體

該電源有四種變體，并且通過不同的組裝選項(xiàng)集成在參考板上，方便工程師根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇和調(diào)整。

三、ST組件

1. VIPer12AS

作為離線開關(guān)電源（SMPS）的初級(jí)芯片，是整個(gè)電源的核心控制部分。

2. 二極管

• STPR120A二極管：快速恢復(fù)二極管，反向恢復(fù)時(shí)間trr = 25ns，耐壓200V，電流1A，采用SMA封裝。
• STPS1L40A二極管：肖特基二極管，耐壓40V，電流1A。

  3. 電壓參考

  TS2431ILT可編程并聯(lián)電壓參考，用于提供穩(wěn)定的參考電壓，保證電源輸出的穩(wěn)定性。

四、電路描述

1. 輸入部分

輸入電容C1通過由二極管D1和D2組成的單整流電路從市電充電。使用兩個(gè)串聯(lián)的二極管是為了滿足EMI要求，能夠承受2kV的突發(fā)脈沖。電容C1與電容C2和電感L1組成EMI濾波器，對(duì)輸入電壓進(jìn)行濾波處理。

2. 變壓器部分

在開關(guān)周期的導(dǎo)通時(shí)間內(nèi)，C2上的直流電壓通過VIPer12的內(nèi)部功率MOSFET開關(guān)施加到變壓器的初級(jí)繞組。由電阻R3和電容C6組成的緩沖電路可以減少由于寄生漏電感在變壓器初級(jí)繞組上產(chǎn)生的電壓尖峰。

3. 輸出部分

電源通過整流器D4和D5以及平滑電容C3和C4，從變壓器的兩個(gè)繞組提供兩個(gè)輸出。VIPer12AS通過晶體管Q2和二極管D7由15V輸出電壓供電。

4. 反饋控制

電壓反饋回路通過電阻分壓器R5、R7檢測(cè)5V輸出?？刂艻C U2將電阻分壓器的輸出電壓與2.5V的內(nèi)部參考電壓進(jìn)行比較，并相應(yīng)地改變陰極電壓，以保持5V輸出的穩(wěn)定。FB引腳電流會(huì)降低初級(jí)峰值電流，從而減少輸送到輸出的功率。

五、修訂歷史

該設(shè)計(jì)于2007年7月20日首次發(fā)布，版本為Rev 1。

六、注意事項(xiàng)

在使用STEVAL - ISA006V1電源模塊時(shí)，需要注意ST公司的相關(guān)聲明。ST保留對(duì)文檔、產(chǎn)品和服務(wù)進(jìn)行更改、修正、修改或改進(jìn)的權(quán)利，且不另行通知。購買者需自行負(fù)責(zé)產(chǎn)品的選擇、使用，ST對(duì)產(chǎn)品的選擇和使用不承擔(dān)任何責(zé)任。同時(shí)，未經(jīng)ST授權(quán)代表書面批準(zhǔn)，該產(chǎn)品不建議用于軍事、航空、航天、救生或維持生命的應(yīng)用，以及可能導(dǎo)致人身傷害、死亡或嚴(yán)重財(cái)產(chǎn)損失的產(chǎn)品或系統(tǒng)中。

大家在實(shí)際設(shè)計(jì)中，對(duì)于這種非隔離電源的使用有什么獨(dú)特的經(jīng)驗(yàn)或遇到過什么問題嗎？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。