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TOP224Y是主电路的核心控制器件，其内部结构如图2所示，主要包括以下几个部分：
(1)控制电压源。由控制电压Uc向并联调整器和门极驱动提供偏压，而控制端电流TC则能调节占空比；
(2)带隙基准电压源。可以提供各种基准电压；
(3)振荡器。产生锯齿波SAW、最大占空比信号和时钟信号；
(4)并联调整器／误差放大器；
(5)脉宽调制器。通过改变控制端电流IC的大小，连续调节脉冲占空比，实现脉宽调制并能滤掉开关噪声电压；
(6)门驱动级和输出级。内含耐压为700V的功率开关管MOSFET；
(7)过流保护电路。利用MOSFET的漏源通态电阻来检测过电流，当漏极电流过大时MOSFET关断，起到过流保护作用；
(8)过热保护及上电复位电路。当芯片结温t>135℃时关断输出级；
(9)关断／自动重启动电路。当调节失控时，立即使芯片在低占空比下工作。当故障已排除，就自动重新启动电源恢复工作；
(10)高压电流源。提供偏流用。
2．1 开关恒压源的工作原理
开关恒压源电路主要由TOP224Y器件及其外围器件、高频隔离变压器和整流滤波电路、输出电压检测电路组成。其电路图如图3所示。由于TOP224Y器件集成了通态可控栅极驱动电路的高压N沟道功率MOSFET管、电压型PWM控制器、100kHz高频振荡器、高压启动偏置电路、带隙基准、用于环路补偿的并联偏置调整器以及误差放大器和故障保护的全部功能，因而采用后可使电路更为简洁，设计更为方便，性能更强。

如图3所示的开关恒压源原理如下：输出经过TL431反馈并将误差放大，TL431的恒流端驱动光电耦合器U的发光部分，而处在电源高压这边的光耦感光部分得到的反馈电流，用来调整TOP224Y器件的开关时间，从而得到一个稳定的直流电压输出。
TOP224Y与高频隔离变压器、外部误差放大器都是开关恒压源的重要组成部分。
图3中C1起滤波作用，整流滤波后提供的直流电压加到T的初级绕阻N1的上端。
TVS1为P6KE200瞬态吸收二极管，D1为UF4005超快恢复二极管，TVS1和D1起保护TOP224Y中的MOSFET的作用。N1下端由TOP224Y的漏极D内的功率开关场效应管MOSFET来驱动，VR1和D1能滤除因T的漏感引起的尖峰电压，从而保护TOP224Y中的MOSFET。
D2起整流作用，C2、L1、C3起滤波作用。当N2输出电能时，N2上的高频电压经D2整流，再经C2、L1、C3滤波后，获得所设定的额定直流输出电压Vo。
D3起整流作用，C4起滤波作用。T的N3上的高频电压经D3整流和C4滤波后，给反馈电路中光耦PC817的光敏三极管集电极供电。
R4、R5有分压器的功能。其作用是采样输出电压。
U为线性光电耦合器PC817，当输入极电流线性变化时，输出光敏三极管电流线性变化，可连续反映电压的变化。
高频变压器能使变换器的输入电源与负载之间实现电气隔离，提高变换器运行的安全可靠性和电磁兼容性；选择变压器的变比还可匹配电源电压与负载所需的输出电压Uo，能使直流变换器的占空比D数值适中，而不至于接近于零或接近于1。其中输出电路由高频变压器的二次侧、二极管和滤波电容组成，当开关管导通时，变压器二次侧的电压使二极管反偏截止，当开关管关断时，变压器二次侧的电压使二极管导通，向负载供电。为得到稳定的电压，采用输出滤波电路，滤除高频输出电路的纹波。
外部误差放大器由光电耦合器和可调式精密三端稳压器TL431(具有电流输出能力的可调基准电压源)组成。当输出电压升高时，由电阻组成的分压器的采样电位也随之升高，经与TL431内部的基准参考电位比较后，使光电耦合器中发射极电流增加，进入TOP224Y控制端C，使内部PWM控制器占空比下降，控制内部MOSFET占空比下降，导致输出电压下降。反之亦然，从而实现自动精密稳压。

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关键词： 设计 精密 复合型 TOP224Y 基于