Primjena na prekidačkom napajanju

U prošlosti, u dizajnu običnih prekidačkih izvora napajanja, izlazni napon se obično pojačavao greškom i izravno vraćao na ulazni terminal. Ovaj način kontrole napona također može igrati dobru ulogu u određenim primjenama, ali s razvojem tehnologije, većina svjetske industrije za proizvodnju električne energije usvojila je rješenje sa sličnom strukturom topologije. Preklopni izvor napajanja s ovom vrstom strukture ima sljedeće karakteristike: izlaz se vraća putem TL431 (kontrolirana referenca shunta) i pogreška se pojačava. Terminal stalne struje TL431 pokreće emitirajući dio optokaplera, a povratni napon dobiven od fotoosjetljivog dijela optokaplera na visokonaponskoj strani napajanja koristi se za podešavanje vremena prebacivanja PWM kontrolera strujnog načina rada, čime se dobiva stabilan istosmjerni izlazni napon. Sljedeći dijagram je praktični krug 4W prekidača tipa 5V DC reguliranog napajanja. Sklop usvaja ovu strukturu topologije i također koristi TOPSwitch tehnologiju. C1, L1, C8 i C9 na slici tvore EMI filtre, BR1 i C2 ispravljaju i filtriraju ulazni izmjenični napon, D1 i D2 koriste se za uklanjanje vršnih napona uzrokovanih induktivitetom curenja transformatora, a U1 je čip PWM kontrolera strujnog načina rada s ugrađenim MOSFET-ovima, koji prima povratnu informaciju i kontrolira rad cijelog sklopa. D3 i C3 su sekundarni krugovi za ispravljanje i filtriranje, dok L2 i C4 čine niskopropusni filtar za smanjenje izlaznog napona valovitosti. R2 i R3 su izlazni otpornici za uzorkovanje, a njihovim djelomičnim naponom na izlazu upravlja REF terminal TL431 za upravljanje shuntom od katode do anode uređaja. Ova struja izravno pokreće emitirajući dio optokaplera U2. Dakle, kada postoji trend promjene izlaznog napona, Vref se povećava, što dovodi do povećanja struje koja teče kroz TL431. Kao rezultat toga, luminiscencija optokaplera se povećava, a povratni napon dobiven na fotoosjetljivom kraju također se povećava. Nakon primanja ove promjene napona povratne veze, U1 će promijeniti vrijeme preklapanja MOSFET-a, a izlazni napon će pasti s promjenom. Zapravo, gore opisani proces postići će ravnotežu u vrlo kratkom vremenu, s Vref=2.5V u ravnoteži i R2=R3, što rezultira stabilnim izlazom od 5V. Treba napomenuti da se izlazni napon više ne može mijenjati jednostavno mijenjanjem vrijednosti otpornika za uzorkovanje R2 i R3, budući da parametri svake komponente u prekidačkom napajanju imaju značajan utjecaj na radno stanje cijelog kruga. Prema parametrima prikazanim na slici, krug može proizvesti plus 5V unutar ulaznog raspona od 90VAC~264VAC (50/60Hz), s točnošću boljom od ± 3 posto, izlaznom snagom od 4W , maksimalna izlazna struja od 0,8 A i tipična učinkovitost pretvorbe od 70 posto