高頻變壓器是開關(guān)電源中非常重要的部件，是研制開關(guān)電源的關(guān)鍵技術(shù)，它和普通電源變壓器一樣也是通過磁耦合來傳輸能量的。不過在這種功率變壓器中實現(xiàn)磁耦合的磁路不是普通變壓器中的硅鋼片，而是在高頻情況下工作的磁導(dǎo)率較高的鐵氧體磁心或鈹莫合金等磁性材料，其目的是為了獲得較大的勵磁電感、減小磁路中的功率損耗，使之能以最小的損耗和相位失真?zhèn)鬏斁哂袑掝l帶的脈沖能量。

單片開關(guān)電源集成電路具有高集成度、高性價比、最簡外圍電路、最佳性能指標(biāo)等優(yōu)點，目前已成為國際上開發(fā)中、小功率開關(guān)電源、精密開關(guān)電源及開關(guān)電源模塊的優(yōu)選集成電路。它被廣泛用于儀器儀表，辦公自動化設(shè)備，無線通信設(shè)備，筆記本電腦，彩色電視機(jī)，攝、錄像機(jī)，Ac／Dc電源適配器等領(lǐng)域。

TOPSwitch器件是美國功率集成公司（POWERIntegrationsInc），于90年代中期推出的新型高頻開關(guān)電源芯片。它是三端脫線式PWM開關(guān)的英文縮寫（ThreeterminalofflinePWMSwitch）。它的特點是將高頻開關(guān)電源中的PWM控制器和MOSFET功率開關(guān)管集成在同一芯片上，是一種二合一器件。這大大簡化了電源電路，提高了可靠性，使得電源的設(shè)計更加簡單快捷。TOPSwitch器件有多種封裝形式，采用DIP－8和SMD－8封裝的，中間4只為空腳，可以將它們接到印刷電路板的銅箔上，將芯片產(chǎn)生的熱量直接傳到印刷電路板上，不必另設(shè)散熱器，節(jié)省了成本。采用TO220封裝的，只有3只管腳，使用起來就和一只大功率三極管一樣便利。此外由于PWM控制器和MOSFET功率開關(guān)管是在管殼內(nèi)連接的，連線極短，這就消除了高頻輻射現(xiàn)象，改善了電源的電磁兼容性能，減小了器件對電路板布局和輸入總線瞬變的要求。TOPSwitch－II是TOPSwitch的改進(jìn)型號，它將單電壓輸入時的最大功率100W提高到150W，電磁兼容性也得到增強，該器件具有更高的性能價格比。TOPSwitch－II器件包括TOP221－TOP227等幾個型號，主要差別就在于輸出功率的不同。TOPSwitchII器件的內(nèi)部電路與性能分別見圖1和表1所示。

二:開關(guān)電源原理圖

三：設(shè)計指標(biāo)

1、輸入要求：

輸入電壓范圍：85VAC —— 260VAC

輸入頻率范圍：47Hz ---—— 63Hz

額定輸入電壓及頻率：220VAC 50 Hz

2、輸出要求：（額定輸出功率15W 效率不低于70%）

四：其它特性:

開關(guān)頻率100KHz

最大占空比 50%

五：變壓器參數(shù):

初級電感量2000uH±10%

磁心氣隙0.40mm磁心規(guī)格：EER-28,磁性材料類別：HE4(深圳市東陽光實業(yè)發(fā)展有限公司所生產(chǎn))

直流電阻

PIN1-2=1.3Ω最大 PIN4-3=180mΩ最大 PIN6-5=18mΩ最大

PIN7-9=180mΩ最大 PIN8-7=180mΩ最大 PIN17-18=180mΩ最大 PIN10-11=110mΩ最大 PIN12-13=220mΩ最大 PIN15-16=230mΩ最大

最大平面圖外觀及尺寸

A=37.0 B=11.5 C=28.0 D=20.0 E=33.0 F=4.5 G=4.0 I=φ0.8 單位: mm

變壓器繞線結(jié)構(gòu)圖及原理圖

線包制作方法

附:磁性材料HE4MnZn功率鐵氧體特性

注：1、* 測試磁場 1600A/m

2、** 測試條件 500kHz，50mT

HE4特性曲線圖

本文來源·今日頭條@匹夫有重

審核編輯：湯梓紅