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高电压Step Down Converter

（特征：无变压器可使100-400V 直流电压转换成15V ）

如图16所示本Step Down Converter可将100V 以上高电压转换成 15V，由于本电路未使用变压器就可以获得低电压，因此使用上非常方便。设计规格如下所示：

>DC输入：100-400V 。

>DC输出：15V 200MA。

由于控制端子的电压高达5.7V ，所以输出电压无法低于5.7V ，输出电压VOUT 可以从ZenerVZ V二极管的电压 求得： VOUT=VZ+5.7

图中的MIP0222SY与power MOSFET同样是三端子控制IC，内建有switching电源必需具备的所有功能，因此只需利用该IC就可以用简易的电路，形成高电压用Step Down Converter，值得一提的是与 同等级的产品有Power Integration公司开发的TOP222Y； 以外的同等级组件基本上可以从其它公司的产品型录中寻得。

为了抑制线圈L1波动（ripple）电流，因此线圈必需大于必需1MH ，在L1 流动的最大电流值则是根据IC1 的最大电流规格设定成500MA 。当IC1 为ON时输入电压会流入D1 D2 ，因此必需选用耐压超过 400V的组件，此处考虑延迟（delaying）时间所以选用耐压600V 的type，若是要抑制switching损失的话，就必需使用高速、高效率、低损失的的二极管。

如上所述由于输入电压非常高，所以波动电流也很高，此处为降低输出波动电压，所以输出电容必需尽量挑选低等价串联阻抗的type。

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Memory Backup电源电路

（特征：即使系统电源OFF时，电源持续提供电力至内存）

如果PC使用简易系统的话，一旦电源OFF时的内存电力也会一并被切断，造成储存于内存（Memory）内部的数据面临全毁的厄运。

图17是电源OFF时仍旧可以维持SRAM电力的电路，当电源ON时镍氢二次电池进行充电动作，电源OFF时二次电池便自动释放电力。

由于SRAM动作时的电源电压超过4.5V 以上无法将TR1 变更成二极管，所以利用VDROP 很小的PNP晶体管（transistor）构成switch。当电源OFF时SRAM的CE2 会变成L level成为待机状态。

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World Wide输入，三频输出简易型Switching电源

（特征：利用内建Power MOSFET的单芯片控制IC获Switching电源）

图18是数字、模拟混载系统用输入World Wide/三频输出，绝缘型Switching电源电路，它适用于10-45W 的device。

本电源电路主要规格如下：

>AC输入： 85-264V

>DC输出1： 15V 1.5A

>DC输出2： -15V 200MA

>DC输出3： 5V 3A

图18 World Wide输入的Switching电源

(输入85 246V: ,DC输出1 15V 1.5A: ，DC输出2:-15V 200MA ，DC输出3:5V 3A )

图中的MIP0224SY控制IC内建有switching电源必需具备的所有功能，此外本IC采用与Power MOSFET相同的三端子（pin）封装，动作上则属于一般电压模式（mode）fly back converter，因此内建于输出段的Power MOSFET drain耐压高达700V。

使用MIP0224SY时只需注意耐压问题，就可以轻易获得制作上非常繁琐的绝缘型Switching电路。变压器的设计是最棘手的一环，建议读者利用Power Integration公司的网页，下载设计用Excel sheet就可以轻易设计变压器。

必需注意的是绝缘距离，尤其是适用的安全规范会随着用途有很大的差异，图18的电路是根据IEC60905规范设计。

此外与市面上有许多与IC1 同等级的控制IC，例如Power Integration公司的TOP224Y就是典型代表，若使用TOP224Y的话就可以制作180W 的fly back converter。

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输出 5V 1.5A的Step Down Converter

（特征：利用免费web tool轻松设计周边组件）

图19是利用monolithic switching regulator IC LM2576T-5.0，制作可输出5V 1.5A 的Step Down Converter，该Converter非常适用于利用24V 电源驱动 5V CPU主板等领域。

有关L1、C2的最适值以及D1 的峰值电流，建议读者利用National Semiconductor公司的网页，下载「WEBENCH design program」的免费tool就可以轻易计算。该网页除了组件定数之外同时还会教导有关IC与二极管的具体名称，以及温度与动作的仿真分析与pattern的设计。

必须注意的是L1 若不选择特洛伊酒桶型core无间隙type，或是类似pot core兼具磁气shield功能的组件时，强大的磁气噪讯（noise）可能会四处扩散；此外图中的C2 主要工作是频繁的充放电，因此必 须使用低ESR、抗ripple的电容。

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输入World Wide，输出100W的改良型电路

（特征：AC输入电流的高频波电流低于规范值）

图20是World Wide输入的改良型电路，该电路主要功能是将 输出的绝缘型Converter整流电路，置换并符合高频波规范值。本电路的设计规格如下：

>AC输入：85 -264V

>DC输出： 390V 300MA

本电路属于电流间断型，因此非常适合应用于200W 以下低输出电源等领域。由于电感（inductance）LB 的电流间断流动，因此转流二极管的逆回复损失的影响很小，其结果连带造成switching损失与辐射噪讯也随着降低。此外最大电流是输入电流峰值的二倍以上，所以成为选择LB与Power MOSFET TR1 时的主要考虑因素。

LB 在B-Hcurve呈巨大的minor loop，因此必需使用低铁损的ferrite core，此外core要求很大间隙（gap），从该部位散发的磁束动乱，会造成卷线涡卷电流损失变大，所以必需使用编织线（litz wire）加以隔绝。

本电路的动作为电流模式（mode），所以内建有过电流保护单元，问题是过电压保护，尤其是与第一pin连接的输出电压分压电阻，一旦open或是短路的话，输出会立刻变成高电压，而电容则遭到破坏，因此过电压保护单元使用TA76431S IC。虽然同等级的FA5500/FA5501（富士电机）具备完整的过电压保护对策，不过由于检测level太高，反而造成必需使用耐压超过450V 的平整电容的后果。

事实上并无与上涨 IC1功能完全的同等级产品，而功能性的代替品同时也是业界标准品，分别有MC33261、FAN7527B、L6561、NJM2375等等可供选择。

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锂离子二次电池的充电电路

（特征：以USB界面为电源）

如果USB接口具备5V 500MA 的话，就能当作便利的电源使用，反之若超过500mA时，USB内部的breaker就会开始动作。

图21是利用TI的bq24010 IC，串联构成锂离子二次电池的充电电路，该电路是以USB接口当作电源，因此系统一旦起动后电池的电压若低于4V 时，就会开始自动充电。最大充电电流I 可以利用REST 设定，为符合USB的规格，因此 RSET被设定成1.68K ，I则被设定成 498MA。

最大充电保留温度与最低充电保留温度，则分别利用电阻 RT1与 RT2设定成 60度与0度 。图22是上述充电电路与USB接口连接时，锂离子二次电池实际充电的特性。

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两镍氢电池串联的充电电路

（特征：以USB界面为电源）

图23是以USB为电源的两cell镍氢电池串联的充电电路，充电时电压若低于2.5V 时，会被视为满溢充电进而停止充电。Timer会以最大充电时间160分动作，当电池达60度 时就会停止充电。

快速充电结束后会以C/32进行160分的补充电，接着再以C/64无期限持续进行pulse trickle充电。

充电器利用-△V 或是△T/△t检测出满溢充电时，每单位电池cell的充电电压会变成1.6V左右，由于主电源为5V因此本电路若三电池cell串联充电的话，就会显得相当吃力。

图24是本电路的实测充电特性，由图可知两cell镍氢电池串联时的最大充电电压会上升至3V，由于单cell电池为1.5V所以三cell电池串联时的最大充电电高达4.5V。必 须注意的是系统内若设有上述电路的话，会因系统的驱动电流与布线阻抗产生噪讯，进而造成错误检测成满充电信号，为防止这类现象发生，因此必需将signal ground（S.GND）与power ground（G.GND）分开布线。

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小容量简易绝缘电源电路

（特征：利用Timer IC 555驱动绝缘变压器）

图25是可应用于感测（sensor）的小容量绝缘电源电路。驱动 TR1的ON/OFF时间可用R1 R2 电阻调整，当R1=R2 时，理论上IC会输出50%的duty cycle矩形波，然而实际上有TR1 OFF时的延迟，因此必需作微调。

若从脉冲变压器的ET积求取TR1 的最大ON时间，就可以决定switching频率与必要的ON/OFF时间。ON的时间是由C1 与C3 决定。输出电压「H」时的充电时间t1(s)，与「L」 时的放电时间t2(s)可利用下式求得：

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Flash Memory写入用电源

（特征：OFF时电源line被ground short）

图26是可以输出Flash Memory改写内容时，必要的 12V直流电压的电源电路。

写入控制信号为「H」时，输出VOUT 变成0V ，写入控制信号为「L」时，输出VOUT 变成11.8V ，未写入期间为提高噪讯耐性，所以将电源线与ground短路（short） ，VOUT 的升降则是利用控制输入端子控制。

如果控制输入端子变成 5V的话，线性regulator M5237L的电压监控（monitor）输入（第三pin）电压会超过1.5V 以上，M5237L为阻止电流的吸入会将TR1 关闭（OFF），TR2 呈ON状使VOUT 与ground短路。

如果控制输入端子为0V 时，上述第三pin的电位会变成1.26V并将电流吸入，当 TR1开启（ON），TR2 关闭（OFF）时， 就变成12V 。