Aplicació sobre la font d'alimentació de commutació

En el passat, en el disseny de fonts d'alimentació de commutació ordinàries, la tensió de sortida sol ser amplificada per error i retornada directament al terminal d'entrada. Aquest mode de control de tensió també pot tenir un bon paper en determinades aplicacions, però amb el desenvolupament de la tecnologia, la majoria de la indústria de fabricació d'energia del món ha adoptat una solució amb una estructura de topologia similar. L'alimentació de commutació amb aquest tipus d'estructura té les característiques següents: la sortida és retroalimentada per TL431 (referència de derivació controlable) i l'error s'amplifica. El terminal de corrent constant del TL431 impulsa la part emissora d'un optoacoblador i la tensió de retroalimentació obtinguda de la part fotosensible de l'optoacoblador al costat d'alta tensió de la font d'alimentació s'utilitza per ajustar el temps de commutació d'un controlador PWM en mode actual, obtenint així una sortida de tensió de CC estable. El diagrama següent és un circuit pràctic d'una font d'alimentació regulada de 5V DC tipus interruptor de 4W. El circuit adopta aquesta estructura de topologia i també utilitza la tecnologia TOPSwitch. C1, L1, C8 i C9 a la figura formen filtres EMI, BR1 i C2 rectifiquen i filtren la tensió de CA d'entrada, D1 i D2 s'utilitzen per eliminar les tensions màximes causades per la inductància de fuites del transformador i U1 és un xip de controlador PWM en mode actual amb MOSFET integrats, que rep feedback i controla el funcionament de tot el circuit. D3 i C3 són circuits secundaris de rectificació i filtrat, mentre que L2 i C4 formen un filtre de pas baix per reduir la tensió de ondulació de sortida. R2 i R3 són resistències de mostreig de sortida i la seva tensió parcial a la sortida està controlada pel terminal REF de TL431 per controlar la derivació del càtode a l'ànode del dispositiu. Aquest corrent impulsa directament la part emissora de l'optoacoblador U2. Així, quan hi ha una tendència de canvi en la tensió de sortida, Vref augmenta, donant lloc a un augment del corrent que flueix per TL431. Com a resultat, augmenta la luminescència de l'optoacoblador i també augmenta la tensió de retroalimentació obtinguda a l'extrem fotosensible. Després de rebre aquest canvi de tensió de retroalimentació, U1 canviarà el temps de commutació del MOSFET i la tensió de sortida baixarà amb el canvi. De fet, el procés descrit anteriorment arribarà a l'equilibri en molt poc temps, amb Vref=2.5V a l'equilibri i R2=R3, donant lloc a una sortida estable de 5V. Cal tenir en compte que la tensió de sortida ja no es pot canviar simplement canviant els valors de les resistències de mostreig R2 i R3, ja que els paràmetres de cada component d'una font d'alimentació de commutació tenen un impacte significatiu en l'estat de funcionament de tot el circuit. Segons els paràmetres que es mostren a la figura, el circuit pot sortir més 5V dins del rang d'entrada de 90VAC ~ 264VAC (50/60Hz), amb una precisió de millor que ± 3 per cent, una potència de sortida de 4W , un corrent de sortida màxim de 0,8 A i una eficiència de conversió típica del 70 per cent