一个新的200kHz/200W环保型开关电源
（4）栅极驱动电路
考虑到运行频率很高，我们采用小信号双极型晶体管（Q6,Q7,Q10,Q11）和MOSFETs(Q8,Q9,Q12,Q13)组成的分立式高速、大电流驱动级去驱动PFC部分的功率管（Q1A,Q1B）以及PWM级的低端功率管（Q2A）。这就是为什么在PFCOUT／PWMOUT的原来栅极驱动信号输出处再插入史密特触发以及后续的分立式驱动放大器的原因。对高端功率管（Q2B）的栅极驱动，其信号同样从PWMOUT输出，通过高速光耦合器IC8（SFH6711）传递，并由IC9，Q14～Q17加以放大后再输入Q2B。为获得对Q2B的浮地供电电压Vcctop我们在PFC扼流圈L2磁芯上多设置一个独立绕组。
5测试结果
5．1效率
在近乎满载和不同的输入电压下测试的效率见表1。
由表1可见，在输入电压最高时所得效率最高，而输入电压最低时效率最低。其原因在于输入电压降低时，输入电流会升高导至输入整流器，EMI滤波器，PFC扼流圈和PFC电流敏感电阻的传导损耗增加。当开关管必须通过较高的峰值电流时，在低输入电压条件下PFC开关管电流的有效值就会升高。再者，为了使PFC级在启动时有一个较快的建立速度，晶体管以有效占空比两倍的ton时间开关着，亦即晶体管的导通时间加长引起其电流加大从而也引起PFC级的开关损耗升高。由于PWM的供电电压是从PFC输出并经过予稳压，故PWM级的特性与输入交流电压无关。
表1效率测试结果
| 输入交流电压/V | 输入功率/W | 输出功率/W | 12V绕组输出电压/V | 12V绕组输出电流/A | 5V绕组输出电压/V | 5V绕组输出电流/A | 效率/％ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 90 | 224 | 180.5 | 10.24 | 8.56 | 4.85 | 19.15 | 80.6 |
| 110 | 220 | 180.6 | 10.25 | 8.56 | 4.85 | 19.15 | 82.1 |
| 150 | 215 | 180.8 | 10.25 | 8.57 | 4.85 | 19.16 | 84.1 |
| 200 | 215 | 181.5 | 10.25 | 8.65 | 4.85 | 19.14 | 84.4 |
| 230 | 215 | 181.4 | 10.24 | 8.65 | 4.85 | 19.14 | 84.4 |
| 275 | 212 | 181.4 | 10.24 | 8.65 | 4.85 | 19.14 | 85.6 |
图5传导噪声测试
(a)AV平均值检波噪声谱线(b)QP准峰值检波噪声谱线
再者，由于PWM采用带光耦合器和可变稳压ICTL431作为输出稳压反馈电路，其负载－稳压调整率也是很好的，为获得稳定输出电压无须对负载大小提出额外要求。
5．2功耗的分布
最大功耗发生在满负载和低交流输入电压条件下。这时的运行点为：Vin=90V，Pin=224W，Pout=180.5W，功耗Ploss=43.5W
利用被测部件的温度可估算出功耗的分布见表2。
表2功耗分布
| 功耗源 | 估算出的功率耗散值/W | |
|---|---|---|
| 序号 | 名称 | |
| 1 | EMI滤波器 | 1 |
| 2 | 输入整流器（D1－D4） | 3.5 |
| 3 | PFC扼流圈L2 | 3 |
| 4 | 大电容C3 | 1.5 |
| 5 | PFC晶体管Q1 | 5 |
| 6 | PFC二极管D5 | 1.5 |
| 7 | 正激开关管Q2A、Q2B | 2 |
| 8 | 变压器T1 | 5 |
| 9 | 5V整流Q19，Q21 | 3 |
| 10 | 12V整流D20，D21 | 4 |
| 11 | 输出扼流圈L3 | 5 |
| 12 | 输出电容C36，C37，C15，C28 | 2 |
| 13 | 控制，驱动，及其电源电路 | 3 |
| 14 | 其它 | 4 |
| 15 | 合计 | 43.5 |
为测试整机开关电源的传导噪声，我们根据CISPRPublication16,1977所规定的对EMI噪声的测试方法，使用EMI接收机FMLK1518以及一个电源阻抗稳定网络（LISN）NSLK8128进行测试，结果如图5所示。测试条件：Vin=230V,Pout=181.4W,整机电源放在金属盒内。
由图5可见，所测出的EMI噪声谱线均在正常限值之下。
关键词： 开关电源 环保型 200kHz/200W 一个
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