为电器供电的双输出非隔离开关电源

现代电器有一系列功能主要靠微控制器和辅助电路来实现。虽然传统的铁芯变压器可以为微控制器提供与交流电源线隔离的低压电源，但把处理器的控制信号耦合到电源线路一侧的电源开关则需要另一层的电气隔离，如光耦合器或脉冲变压器。 标题中的“为电器供电的双输出非隔离开关电源”是指一种电源设计，它能够为电器设备提供两个不同电压等级的输出，同时不采用电气隔离技术。这种电源通常用于需要微控制器和其他辅助电路协同工作的现代电器中。非隔离意味着电源的输入和输出之间没有物理隔离，这可能带来安全风险，但在某些低功率应用中是可接受的。 描述中提到，传统的铁芯变压器可以为微控制器提供隔离的低压电源，这是通过将高压交流电源转换为低压直流电源。然而，为了确保微控制器的控制信号能够安全地传递到电源开关，而不直接接触高压侧，需要额外的电气隔离措施，如光耦合器或脉冲变压器。这些器件允许电信号在隔离的两侧之间传输，同时防止电流传导，保障了系统的安全运行。 在提供的部分内容中，提到了一个具体的实施方案，即使用STMicroelectronics的Viper22A单片开关模式电源（SMPS）控制器。Viper22A芯片内部集成了60kHz时钟振荡器、电压基准、过热保护和高压功率MOSFET，可以在88V至265V的交流输入电压范围内产生双电压输出。根据电路设计，可以提供3.3W的功率，其中-5V±5%的输出电流为300mA，-12V±10%的输出电流为150mA。 电路中，电阻R4限制启动时的输入电流并兼作保险丝，D1作为整流二极管，将交流电压转换为直流。C1、R1、L1和C2组成的滤波器降低了电压波动，同时也减少了电磁干扰以满足CISPR14等电磁兼容性标准。C9是缓冲电容，用于减少传导辐射。储能电容C3在MOSFET的开关周期中存储能量，D3是一个保护二极管，防止过高电压损坏电路。VOUT2的电压反馈通过Q1和D6、D7的配合，调节输出电压稳定在-5V，而L2则决定了VOUT1的输出电压。 这个双输出非隔离开关电源的设计利用了Viper22A单片控制器的特性，实现了高效且节省空间的电源解决方案，尽管没有物理隔离，但通过合理布局和组件选择，确保了系统的安全性和稳定性。在实际应用中，必须注意电气隔离的问题，特别是在处理高电压和大电流的场合，以避免潜在的安全风险。