技术分享：开关电源中的辅助电源系统及其设计

图 3 一种不用低频变压器降压的简易辅助电源

第三种方法：由自激式开关变换器构成非常轻巧的辅助电源，可以方便地产生多路辅助电源。图4是由一个自激式反激式变换器构成的辅助电源。

图 4 一种自激式反激式高频变换器构成的辅助电源这个辅助电源适合于110/220Vac输入。开始时由于通过R1、R2的基级驱动电流，Q1开始导通，绕组P2上的反馈电压将加速Q1的开通过程。随着Q1的导通，初级线圈P1上的电流将线性增加，而R3上的电流也线性增加，Q发射级电压增加，导致R2上的电流减小，Q1开始关断。由于P2上的反馈 [p] 电压方向，所以将加速Q1的关断过程。在反激阶段，绕组P3和D10把反激的大部分能量回馈到输入，只有一小部分能量通过D11传送到输出。根据变压器铁芯选择适当的初级线圈，使得在Q1开通阶段储存的能量至少是所需辅助输出能量的3-4倍，这样二极管D10在反激阶段始终导通，次级电压就完全由初级电压和砸数比决定，这样做的好处是易于设定辅助电源的输出电压。

第四种方法：用单片电源芯片，如Topswitch或Tinyswtich系列芯片，可以方便的做成高性能小功率的辅助电源。图5是topswitch 芯片在单端反激式单片开关电源中的典型应用。

图 5 Topswitch在单端反激式单片开关电源中的应用

Topwitch 器件集PWM信号控制电路及功率开关场效应管于一体，内部集成了自启动电路，所以只要配以少量的外围元器件，就可以构成一个电路结构简洁、成本低、性能稳定、制作及调试方便的单片开关电源，作为电源系统中的辅助电源。这种方法已得到广泛应用。

(2)非独立型：由主变换器高频变压器输出的一部分构成辅助电源。主要用于中小功率电源系统，有利于减小整个电源的体积，实现小型化，节约成本。特点是辅助电源与主变换器二者的工作状态互相制约。如果辅助电源不给控制电路供电，主变换器将不工作。而当主电路不工作，辅助电路也随之关闭。所以在电源的启动阶段需要一些方法给控制电路提供能量，然后过渡到正常的工作状态。

第一种启动方法：启动时直接由直流输入端提供起动电压，如图6。

图6 启动电压由直流输入线提供这是一个由UC3842构成的反激式小型开关电源，它的辅助电源由主变换器变压器一个绕组提供。在启动阶段，由直流输入端经过电阻分压后加到UC3842的供电端(7端)，给电容C2充电，等到UC3842的7脚电压超过16V时，芯片起振，PWM信号产生，变换器工作，辅助电源电压开始建立。但由于限流电阻RIN的作用，有可能使得芯片7脚电压降低至10V而使得芯片停止工作。之后主电路又通过RIN电阻给UC3842芯片供电，芯片工作。如此反复，直至芯片正常工作所需的辅助电源电压建立后，电源才正常工作。

第二种启动方法：脉冲发生电路构成启动电路，如图7所示。启动时由D1、C4、R4、R5和Q组成的脉冲发生电路来驱动Mosfet功率管，主变换器工作，C6、C7上的电压开始增加，直至辅助电源建立后，电源的控制芯片就开始工作。其产生的PWM信号通过脉冲变压器T1驱动Mosfet，此时由于脉冲变压器T1副边上的电压幅度增大，双向触发二极管DIAC关闭，脉冲发生电路停止工作，起动过程结束，整个电源开始正常工作。

图7 脉冲发生电路构成启动电路

3 开关电源中的辅助电源设计的原则

虽然辅助电源所需要输出功率不大，但它是开关电源中的非常重要的组成部分，将影响到整个电源的性能。开关电源正向着轻、小、薄、高可靠、高稳定、高效率和智能化的方向发展，应根据整个开关电源系统的规格要求来选择合适的辅助电源系统，首先在满足可靠性的前提下，设计简单、轻巧和经济的辅助电源。