12V截流型开关电源的电路

图 12V截流型开关电源的电路

12V截流型开关电源的电路如图4所示。该电路采用一片TOP202Y型单片开关电源。截流控制环由晶体管VT1、VT2、R1～R4、IC2构成，其电路简单，成本低廉。要求VT1和VT2的参数应具有良好的一致性，能构成镜像电流源。截流型开关电源的输出特性如图5所示。由图可见，UO?IO特性曲线可划分成3个工作区：恒压区、截流区、自动重起动区。令输出极限电流为ILM，下面对其输出特性进行分析。
（1）当IO<ILM时，VT2截止，UO处于恒压区，即UO=12V基本不变。此时VT1工作在饱和区，VT2呈截止状态，截流控制环不起作用，开关电源工作在稳压区。电路中，R1为电流检测电阻。VT1的接法比较特殊，因R2阻值很小，可视为集电极与基极短路，故VT1始终工作在饱和区，只是饱和深度及饱和压降US值可在一定范围内变化。此时IO较小，R1上的压降UR1较低，使VT2的发射结压降UBE2=UR1＋US<0.65V，VT2呈截止状态，相当于集电极开路，它对光耦反馈电路无分流作用。
（2）当IO≈ILM时，截流控制环开始工作，并在正反馈过程中使IO随着UO的降低而迅速减小。此时UR1≈0.3V，US≈0.57V，由于VT2的发射结压降UBE2=UR1＋US>0.7V，使VT2立即导通，而VDZ2因UO的降低而退出稳压区变成截止状态。于是，光耦LED上的电流就通过VT2分流。由于VT2的导通电阻很小，因此IF迅速增大，令TOP202Y的IC↑，占空比D↓，IO↓，开关电源进入截流区。进一步分析可知，R3上的电流是与UO成正比的，随着UO的继续降低，IR3↓→US↑→UBE2↑→IF↑→IC↑→D↓→IO↓，这就形成了电流正反馈，其效果是让IO进一步减小，对负载起到截流保护作用。
（3）当UO≤1.5V时，由于VT2达到饱和状态，截流控制作用失效，改由LED的正向压降 UF=1.2V进行限流。在负载短路时，短路电流ISS≈2.2A。