Aplicação em fonte de alimentação chaveada

No passado, no projeto de fontes de alimentação chaveadas comuns, a tensão de saída era geralmente amplificada por erro e realimentada diretamente ao terminal de entrada. Este modo de controle de tensão também pode desempenhar um bom papel em certas aplicações, mas com o desenvolvimento da tecnologia, a maior parte da indústria de fabricação de energia do mundo adotou uma solução com uma estrutura de topologia semelhante. A fonte chaveada com este tipo de estrutura tem as seguintes características: a saída é realimentada pelo TL431 (referência shunt controlável) e o erro é amplificado. O terminal de corrente constante do TL431 aciona a parte emissora de um optoacoplador, e a tensão de feedback obtida da parte fotossensível do optoacoplador no lado de alta tensão da fonte de alimentação é usada para ajustar o tempo de comutação de um controlador PWM de modo atual, obtendo assim uma saída de tensão DC estável. O diagrama a seguir é um circuito prático de uma fonte de alimentação regulada de 4 W tipo chave 5 V DC. O circuito adota essa estrutura de topologia e também utiliza a tecnologia TOPSwitch. C1, L1, C8 e C9 na figura formam filtros EMI, BR1 e C2 retificam e filtram a tensão CA de entrada, D1 e D2 são usados ​​para eliminar tensões de pico causadas pela indutância de vazamento do transformador e U1 é um chip controlador PWM de modo atual com MOSFETs embutidos, que recebe feedback e controla a operação de todo o circuito. D3 e C3 são circuitos secundários de retificação e filtragem, enquanto L2 e C4 formam um filtro passa-baixo para reduzir a ondulação da tensão de saída. R2 e R3 são resistores de amostragem de saída e sua tensão parcial para a saída é controlada pelo terminal REF do TL431 para controlar o shunt do cátodo para o ânodo do dispositivo. Esta corrente aciona diretamente a parte emissora do optoacoplador U2. Assim, quando há uma tendência de mudança na tensão de saída, Vref aumenta, levando a um aumento da corrente que passa pelo TL431. Como resultado, a luminescência do optoacoplador aumenta e a tensão de feedback obtida na extremidade fotossensível também aumenta. Depois de receber essa mudança de tensão de feedback, U1 mudará o tempo de comutação do MOSFET e a tensão de saída cairá com a mudança. De fato, o processo descrito acima atingirá o equilíbrio em um tempo muito curto, com Vref=2.5V em equilíbrio e R2=R3, resultando em uma saída estável de 5V. Deve-se notar que a tensão de saída não pode mais ser alterada simplesmente alterando os valores dos resistores de amostragem R2 e R3, pois os parâmetros de cada componente em uma fonte de alimentação chaveada têm um impacto significativo no estado de funcionamento de todo o circuito. De acordo com os parâmetros mostrados na figura, o circuito pode produzir mais 5V dentro da faixa de entrada de 90VAC~264VAC (50/60Hz), com uma precisão melhor que ± 3 por cento, uma potência de saída de 4W , uma corrente de saída máxima de 0,8 A e uma eficiência de conversão típica de 70 por cento