基于TOP224的復(fù)合型精密恒流源設(shè)計

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　　本文設(shè)計的復(fù)合型精密恒流源，額定交流輸入電壓為160～250V，頻率50Hz，經(jīng)恒壓源、恒流源后輸出0～1A穩(wěn)定的可調(diào)電流。

　　1 復(fù)合型精密恒流源基本結(jié)構(gòu)與總體設(shè)計

　　復(fù)合型精密恒流源的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。主要由交流輸入電路、整流濾波電路、開關(guān)恒壓源和線性恒流源組成。其中開關(guān)恒壓源和線性恒流源是實現(xiàn)恒流控制的核心。RL為電路負(fù)載，RS為電流調(diào)節(jié)電阻。

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　　當(dāng)RL發(fā)生變化時，集成穩(wěn)壓器通過改變自身壓差的形式，維持通過負(fù)載的電流恒定。所以通過設(shè)定恒流電阻RS的值，就可以得到所需的恒流電流。

　　恒壓源包括了TOP224Y器件組成的PWM驅(qū)動反激式變換電路、高頻隔離變壓器和整流濾波電路、輸出電壓檢測電路。線性恒流源主要由IC(三端穩(wěn)壓器)、負(fù)載電阻RL和恒流電阻RS組成。

　　2 開關(guān)恒壓源設(shè)計

　　2.1 TOP224的工作原理

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　　TOP224Y是主電路的核心控制器件，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示，主要包括以下幾個部分：

　　(1)控制電壓源。由控制電壓Uc向并聯(lián)調(diào)整器和門極驅(qū)動提供偏壓，而控制端電流TC則能調(diào)節(jié)占空比;

　　(2)帶隙基準(zhǔn)電壓源?？梢蕴峁└鞣N基準(zhǔn)電壓;

　　(3)振蕩器。產(chǎn)生鋸齒波SAW、最大占空比信號和時鐘信號;

　　(4)并聯(lián)調(diào)整器/誤差放大器;

　　(5)脈寬調(diào)制器。通過改變控制端電流IC的大小，連續(xù)調(diào)節(jié)脈沖占空比，實現(xiàn)脈寬調(diào)制并能濾掉開關(guān)噪聲電壓;

　　(6)門驅(qū)動級和輸出級。內(nèi)含耐壓為700V的功率開關(guān)管MOSFET;

　　(7)過流保護(hù)電路。利用MOSFET的漏源通態(tài)電阻來檢測過電流，當(dāng)漏極電流過大時MOSFET關(guān)斷，起到過流保護(hù)作用;

　　(8)過熱保護(hù)及上電復(fù)位電路。當(dāng)芯片結(jié)溫t>135℃時關(guān)斷輸出級;

　　(9)關(guān)斷/自動重啟動電路。當(dāng)調(diào)節(jié)失控時，立即使芯片在低占空比下工作。當(dāng)故障已排除，就自動重新啟動電源恢復(fù)工作;

　　(10)高壓電流源。提供偏流用。