电磁采暖炉开关电源电路设计如何实现超宽输入特性

本文是由电磁采暖炉用户提供的上传

电子产品中的开关电源以其体积小、转换效率高等特点，尤其是高频开关电源集成芯片的出现，使得电路设计更加规范成熟、简单、方便。电磁锅炉在技术上采用电磁感应制热，节省能源、升温速度快、热效率高。电磁采暖炉核心是采用电磁原理，利用磁力线切割金属发生涡流所产生的热能作为热源，通过热量散发系统（如水暖系统），以达到取暖目的热量发生设备。电磁蒸汽锅炉它比一般电采暖炉热效率更高，约高出30%左右。电磁采暖炉安全可靠，绿色环保，自主采暖节约能源，分户分室更方便。然而，在工业领域中，电网电压往往随着负荷的变化而变化，特别是在负荷较大的情况下。此外，场环境中的干扰峰值会叠加在输入电压上，并一起进入电源电路，导致在恶劣环境下正常供电的电源芯片或其他元件极易损坏。

开关电源设计工作在80 ~ 400v 的输入范围内，输入范围宽。同时，220v 相电压或380v 线电压，或一次高压变压器的100v 电压，可直接用于现场，两者都可提供方便。

　　一、 基于TOP242N的多路控制实用功能开关工作电源的设计

利用 top242n 设计了一种实用的三路开关电源。其输出分别为5v/0.6 a、5v/0.1 a 和15v/0.15 a。示意图如图1所示。输入电压范围为80ー400v，总输出功率约为6w。

1、前端电路设计

考虑到输入时电源的波动为15%，当要求输入电压为AC400V时，高输入电压将达到460V左右，经过整流滤波后，输入电压将达到650V左右，考虑到输出反馈电压Uor与漏电感形成的峰值电压叠加，高电压将超过800V， 而芯片的高压为700V V，为了保证TOP242的正常安全运行，为了大幅度降低开关损耗，本次设计采用的MOS管为IR公司的IRFBC20，耐压为600V，开关时间为几十ns。 同时，为了保持TOP242N内部MOS管和开关管的时序一致，MOS管的通断由TOP242N控制，如附图所示。

2、外围控制电路设计

　　该电路将TOP242N设为全频工作生活方式，将TOP242N的极限通过电流进行设置为内部大值，把多功能脚M与S短接，开关使用频率为1 32kHz。

3、稳压反馈电路设计

本设计采用“光耦加TL431”的反馈方式，反馈回路的形式由输出电压的精度决定，如附图所示。这样，输出电压的变化可以控制在1%以内，反馈电压由5V输出端采样。电压反馈信号将通过电阻分压器R10和R11获得采样电压后，与TL431中2.5V的参考电压进行比较，然后输出误差电压。然后通过光耦合改变TOP242N的控制端电流Lc，通过改变占空比调整输出电压保持不变。