开关电源电路设计

电源电路是电子系统中不可或缺的重要部件，它的设计是电子系统的基础。开关电源

电路采用半导体开关，通过变压、调整输出电压，并具有输入保护，可靠性高，用途广泛。

一、开关电源电路的工作原理

开关电源电路是一种能够改变电压大小的电路，它有一个典型的变压结构，包括调节

器模块（传动芯片）、可调变压器、保险丝等，可以检测输出电压，自动调整。

开关电源电路是一类不同结构、功率元件组成的“系统”，其中，每个组件的功率必

须充分考虑考虑，考虑不同参数、情况，以免在使用时发出错误的报警，损害器件的安全

可靠性。同时，一定要考虑拓补的充分性，每个组件的容量最小建议不低于计算结果的

1.2-1.5倍。

三、开关电源电路控制策略设计

电源电路的控制策略是电源性能和可靠性的重要考量因素，常用的控制策略有PWM控制、反馈控制和关断控制。PWM控制是中央处理器控制电源输出，通过利用PWM信号调节

输出电压大小。反馈控制是根据输出电压的变化，接收控制信号控制电源的输出。而关断

控制的方式是当输出电压超过设定范围时，关闭电源，减小输出电压。

四、开关电源电路外部结构设计

由于开关电源电路以小型、低压封装为主，为了更好地实现安装方便，实用性强，同

时要考虑能够引出更多控制端口和输出端口，因此开关电源外壳可以选用金属和塑料，金

属电源外壳尤其适用于需要考虑高温，高电压使用环境的情况。因此，在开关电源电路外

壳的设计中，务必要考虑到使用的环境请求，安装的方面，以及外形的要求，才能满足客

户的需求。比如外壳的设计不再是简单的一定结构，而是要考虑产品本身的安装方式以及

搭配，才能更好的满足不同应用场景需求，才能发挥出产品本身最大的使用价值。

开关电源设计设计

开关电源设计摘要随着开关电源在计算机、通信、航空航天、仪器仪表及家用电器等方面的广泛应用, 人们对其需求量日益增长, 并且对电源的效率、体积、重量及可靠性等方面提出了更高的要求。开关电源以其效率高、体积小、重量轻等优势在很多方面逐步取代了效率低、又笨重的线性电源。电力电子技术的发展，特别是大功率器件IGBT和MOSFET的迅速发展，将开关电源的工作频率提高到相当高的水平，使其具有高稳定性和高性价比等特性。开关电源技术的主要用途之一是为信息产业服务。信息技术的发展对电源技术又提出了更高的要求，从而促进了开关电源技术的发展。开关电源的高频变换电路形式很多, 常用的变换电路有推挽、全桥、半桥、单端正激和单端反激等形式。本论文是基于芯片UC3842的小功率高频开关电源系统设计。关键词开关电源；半桥全桥；高频变压器 - II -

目录摘要...................................................................................................................... I 第1章绪论 (1) 1.1 课题背景 (1) 1.2 研究的目的及意义 (2) 1.2.1 课题研究的目的 (2) 1.2.2课题研究的意义 (2) 第2章开关电源输入电路设计 (3) 2.1 电压倍压整流技术 (3) 2.1.1 交流输入整流滤波电路原理 (3) 2.1.2 倍压整流技术 (3) 2.2 输入保护器件保护 (4) 2.2.1 浪涌电流的抑制 (4) 2.2.2 热敏电阻技术分析 (5) 2.3 本章小结 (6) 第3章开关电源主电路设计 (7) 3.1 单端反激式变换器电路的工作原理 (7) 3.2 开关晶体管的设计 (8) 3.3 变压器绕组的设计 (10) 3.4 输入整流器的选择 (11) 3.5 输出滤波电容器的选择 (12) 3.6 本章小结 (12) 第4章开关电源控制电路设计 (13) 4.1 芯片简介 (13) 4.1.1 芯片原理 (13) 4.1.2 UC3842内部工作原理简介 (13) 4.2 工作描述 (14) 4.3 UC3842常用的电压反馈电路 (18) 4.4 本章小结 (20) 结论 (21) 致谢 (22) 参考文献 (23) - II -

开关电源环路设计及实例详解

开关电源环路设计及实例详解一、开关电源的基本原理开关电源是一种将交流电转换为直流电的电源，其基本原理是通过开关管控制变压器的工作状态，从而实现对输入交流电进行变换、整流和稳压的过程。开关电源具有输出功率大、效率高、体积小等优点，因此被广泛应用于各种电子设备中。二、开关电源环路的组成 1. 输入滤波器：用于滤除输入交流电中的高频噪声和杂波信号，保证后续环节能够正常工作。 2. 整流桥：将输入交流电转换为直流电信号。 3. 直流滤波器：用于滤除直流信号中的纹波和杂波信号，保证输出稳定。 4. 开关变换器：通过控制开关管的导通和截止状态来控制变压器的工作状态，从而实现对输入信号的变换。 5. 输出稳压器：用于对输出直流信号进行稳压处理，保证输出恒定。三、开关电源环路设计步骤 1. 确定输出功率和输出电压范围。 2. 选择合适的变压器。 3. 设计整流桥和直流滤波器。

4. 设计开关变换器，包括选择合适的开关管和控制电路。 5. 设计输出稳压器，包括选择合适的稳压芯片和反馈电路。 6. 进行整个电路的仿真和优化。 7. 进行实际电路的搭建和调试。四、开关电源环路设计实例以12V/5A开关电源为例，进行具体设计。 1. 确定输出功率和输出电压范围：输出功率为60W，输出电压范围为11-13V。 2. 选择合适的变压器：根据需求选择带有多个二次侧绕组的变压器，其中一个二次侧用于提供控制信号，另一个二次侧用于提供输出信号。通过计算得到变压比为1:2。 3. 设计整流桥和直流滤波器：采用全波整流桥结构，并选用大容量滤波电容进行直流滤波处理。 4. 设计开关变换器：选用MOS管作为开关管，并采用反激式结构进行设计。控制信号通过脉冲宽度调制（PWM）技术进行控制。同时，在输入端加入输入滤波器进行滤波处理。 5. 设计输出稳压器：选用LM2576芯片进行稳压处理，通过反馈电路控制输出电压。同时，加入输出滤波电容进行滤波处理。 6. 进行整个电路的仿真和优化：通过仿真软件进行各个环节的仿真和优化，保证整个电路的性能符合要求。 7. 进行实际电路的搭建和调试：根据设计结果进行实际电路的搭建和

(整理)开关电源电路设计实例分析(设计流程)

开关电源电路设计实例分析(设计流程) 1. 目的希望以简短的篇幅，将公司目前设计的流程做介绍，若有介绍不当之处，请不吝指教. 2 设计步骤: 2.1 绘线路图、PCB Layout. 2.2 变压器计算. 2.3 零件选用. 2.4 设计验证. 3 设计流程介绍(以DA-14B33 为例): 3.1 线路图、PCB Layout 请参考资识库中说明. 3.2 变压器计算: 变压器是整个电源供应器的重要核心，所以变压器的计算及验证是很重要的，以下即就DA-14B33 变压器做介绍. 3.2.1 决定变压器的材质及尺寸: 依据变压器计算公式 B(max) = 铁心饱合的磁通密度(Gauss) Lp = 一次侧电感值(uH) Ip = 一次侧峰值电流(A) Np = 一次侧(主线圈)圈数 Ae = 铁心截面积(cm2) B(max) 依铁心的材质及本身的温度来决定，以TDK FerriteCore PC40 为例，100℃时的B(max)为3900 Gauss，设计时应考虑零件误差，所以一般取3000~3500 Gauss 之间，若所设计的power 为Adapter(有外壳)则应取3000 Gauss 左右，以避免铁心因高温而饱合，一般而言铁心的尺寸越大，Ae 越高，所以可以做较大瓦数的Power。 3.2.2 决定一次侧滤波电容: 滤波电容的决定，可以决定电容器上的Vin(min)，滤波电容越大，Vin(win)越高，可以做较大瓦数的Power，但相对价格亦较高。 3.2.3 决定变压器线径及线数: 当变压器决定后，变压器的Bobbin即可决定，依据Bobbin的槽宽，可决定变压器的线径及线数，亦可计算出线径的电流密度，电流密度一般以6A/mm2为参考，电流密度对变压器的设计而言，只能当做参考值，最终应以温升记录为准。设计流程简介 3.2.4 决定Duty cycle (工作周期):

六款简单的开关电源电路设计,内附原理图详解

六款简单的开关电源电路设计，内附原理图详解简单的开关电源电路图（一）简单实用的开关电源电路图调整C3和R5使振荡频率在30KHz-45KHz。输出电压需要稳压。输出电流可以达到500mA.有效功率8W、效率87%。其他没有要求就可以正常工作。简单的开关电源电路图（二） 24V开关电源，是高频逆变开关电源中的一个种类。通过电路控制开关管进行高速的道通与截止，将直流电转化为高频率的交流电提供给变压器进行变压，从而产生所需要的一组或多组电压！ 24V开关电源的工作原理是： 1.交流电源输入经整流滤波成直流; 2.通过高频PWM（脉冲宽度调制）信号控制开关管，将那个直流加到开关变压器初级上;

3.开关变压器次级感应出高频电压，经整流滤波供给负载; 4.输出部分通过一定的电路反馈给控制电路，控制PWM占空比，以达到稳定输出的目的。 24v开关电源电路图

简单的开关电源电路图（三）单端正激式开关电源的典型电路如下图所示。这种电路在形式上与单端反激式电路相似，但工作情形不同。当开关管VT1导通时，VD2也导通，这时电网向负载传送能量，滤波电感Ｌ储存能量；当开关管VT1截止时，电感Ｌ通过续流二极管VD3 继续向负载释放能量。在电路中还设有钳位线圈与二极管VD2，它可以将开关管VT1的最高电压限制在两倍电源电压之间。为满足磁芯复位条件，即磁通建立和复位时间应相等，所以电路中脉冲的占空比不能大于50％。由于这种电路在开关管VT1导通时，通过变压器向负载传送能量，所以输出功率范围大，可输出50－200 Ｗ的功率。电路使用的变压器结构复杂，体积也较大，正因为这个原因，这种电路的实际应用较少。简单的开关电源电路图（四）推挽式开关电源的典型电路如图六所示。它属于双端式变换电路，高频变压器的磁芯工作在磁滞回线的两侧。电路使用两个开关管VT1和VT2，两个开关管在外激励方波信号的控制下交替的导通与截止，在变压器Ｔ次级统组得到方波电压，经整流滤波变为所需要的直流电压。

开关电源电路设计

开关电源电路设计电源电路是电子系统中不可或缺的重要部件，它的设计是电子系统的基础。开关电源电路采用半导体开关，通过变压、调整输出电压，并具有输入保护，可靠性高，用途广泛。一、开关电源电路的工作原理开关电源电路是一种能够改变电压大小的电路，它有一个典型的变压结构，包括调节器模块（传动芯片）、可调变压器、保险丝等，可以检测输出电压，自动调整。开关电源电路是一类不同结构、功率元件组成的“系统”，其中，每个组件的功率必须充分考虑考虑，考虑不同参数、情况，以免在使用时发出错误的报警，损害器件的安全可靠性。同时，一定要考虑拓补的充分性，每个组件的容量最小建议不低于计算结果的 1.2-1.5倍。三、开关电源电路控制策略设计电源电路的控制策略是电源性能和可靠性的重要考量因素，常用的控制策略有PWM控制、反馈控制和关断控制。PWM控制是中央处理器控制电源输出，通过利用PWM信号调节输出电压大小。反馈控制是根据输出电压的变化，接收控制信号控制电源的输出。而关断控制的方式是当输出电压超过设定范围时，关闭电源，减小输出电压。四、开关电源电路外部结构设计由于开关电源电路以小型、低压封装为主，为了更好地实现安装方便，实用性强，同时要考虑能够引出更多控制端口和输出端口，因此开关电源外壳可以选用金属和塑料，金属电源外壳尤其适用于需要考虑高温，高电压使用环境的情况。因此，在开关电源电路外壳的设计中，务必要考虑到使用的环境请求，安装的方面，以及外形的要求，才能满足客户的需求。比如外壳的设计不再是简单的一定结构，而是要考虑产品本身的安装方式以及搭配，才能更好的满足不同应用场景需求，才能发挥出产品本身最大的使用价值。

开关电源电路设计要点与调试

开关电源电路设计要点与调试开关电源是一种将电能转换为特定电压、电流和频率的电力转换装置，具有高效率、体积小、重量轻等优点，广泛应用于各种电子设备中。开关电源的设计和调试是开发电子产品的重要环节，下面将重点介绍开关电源电路设计要点以及调试方法。一、开关电源电路设计要点 1.选用适当的拓扑结构：开关电源的拓扑结构包括开关正激式（buck）、开关反激式（flyback）、开关共激式（forward）等。在选择拓扑结构时需要考虑输入电压范围、输出电压需求、功率密度要求、成本等因素。不同拓扑结构有不同的工作原理和电路参数设计要求，设计时需要综合考虑各种因素才能确定最合适的拓扑结构。 2.合理选择功率元件和元器件：功率元件是开关电源中最关键的部件，直接影响开关电源的效率和可靠性。常见的功率元件包括MOSFET、IGBT、二极管等。在选择功率元件时需要考虑电压和电流的要求，以及功率元件的损耗和热散。此外，还需要合理选择其他元器件，如电感、电容、变压器等，以满足开关电源的稳定性和工作要求。 3.设计稳压控制回路：开关电源的稳压控制回路起到控制输出电压稳定的作用。常见的稳压控制回路有电压模式控制和电流模式控制。在设计稳压控制回路时需要考

虑输出电压波动范围、响应速度、幅值准确性、稳定性等因素，并根据具体需求选择合适的控制模式和电路结构。 4.进行开关频率和PWM信号设计：开关频率和PWM信号的设计直接影响开关电源的转换效率和输出波形质量。一般来说，较高的开关频率可以减小电感器件和滤波器的体积，但会增加功率元件开关损耗；较低的开关频率可以降低功率元件开关损耗，但会增加电感器件和滤波器的体积。同时，PWM信号的设计要考虑到占空比的合理选择、工作频率的稳定性等因素。 5.安全保护和电磁兼容设计：开关电源需要考虑到安全保护和电磁兼容的设计要求。常见的安全保护设计有过载保护、过温保护、短路保护等，以保证开关电源的正常工作和安全可靠。电磁兼容设计包括滤波器设计、接地设计等，以减小开关电源对周围电子设备的干扰和抗干扰能力。二、开关电源电路调试 1.输出电压调整：通过调整反馈电路来控制输出电压的稳定性。可以通过增加或减少电阻来改变反馈信号的电压，从而调整输出电压。在调整输出电压的过程中需要注意稳定性和切换过程的波动情况。 2.过载保护调试：通过调整过载保护的触发电流或功率，实现对过载保护的稳定工作。可以通过调整保护电阻或电流检测电路来实现。 3.短路保护调试：

反激式开关电源辅助电路设计

反激式开关电源辅助电路设计反激式开关电源是一种常见的电源设计，常用于电子设备中。为了提高开关电源的性能和稳定性，通常需要设计一些辅助电路来实现。本文将介绍反激式开关电源辅助电路的设计原理和实施方法。我们来了解一下反激式开关电源的工作原理。反激式开关电源由输入电源、变压器、整流电路、滤波电路、开关管和控制电路等组成。其中，开关管通过开关动作来控制输入电源与变压器的耦合，从而实现输入电源能量的传递。为了提高开关电源的效率和稳定性，需要设计一些辅助电路来辅助实现开关管的控制和滤波。一、过压保护电路过压保护电路是反激式开关电源中重要的辅助电路之一。其作用是在输出电压超过设定值时，通过控制开关管的导通和断开来保护负载和开关管。过压保护电路通常由比较器、参考电压源和控制电路等组成。当输出电压超过设定值时，比较器会检测到这一变化，并通过控制电路来控制开关管的动作，从而实现过压保护的功能。二、过流保护电路过流保护电路也是反激式开关电源中常用的辅助电路之一。其作用是在输出电流超过设定值时，通过控制开关管的导通和断开来保护负载和开关管。过流保护电路通常由电流传感器、比较器和控制电路等组成。当输出电流超过设定值时，电流传感器会检测到这一变

化，并通过控制电路来控制开关管的动作，从而实现过流保护的功能。三、温度保护电路温度保护电路是为了防止开关电源因过热而损坏而设计的辅助电路。温度保护电路通常由温度传感器、比较器和控制电路等组成。当温度传感器检测到开关电源的温度超过设定值时，比较器会发出信号，并通过控制电路来控制开关管的动作，从而实现温度保护的功能。四、软起动电路软起动电路是为了减小开关电源启动时的冲击电流而设计的辅助电路。软起动电路通常由电容器、电阻器和继电器等组成。在开关电源启动时，软起动电路会通过控制继电器的动作来实现对电源的逐渐接入，从而减小冲击电流的影响。以上是反激式开关电源辅助电路的一些常见设计。在实际应用中，根据具体的需求和要求，可能还需要设计其他辅助电路来满足特定的功能和性能要求。总之，反激式开关电源辅助电路的设计对于提高开关电源的性能和稳定性非常重要，需要根据具体情况进行合理设计和实施。

开关电源设计入门与实例解析

开关电源设计入门与实例解析开关电源设计是一项技术艰苦而又复杂的任务，而它仍然是电子领域的主要技术之一，被用于各种用途，从家用电器到军事系统，从消费型系统到工业级应用，甚至包括无人机。计算机、网络和嵌入式应用也非常依赖开关电源。开关电源由供电设备和模拟控制器组成，它是一个由高频开关技术构成的电路，以改变一种电压的稳定的输出能量来提供一种电压的转换。它的设计是复杂的，因为它必须处理涉及电源、控制、输出稳定性和波形质量的多个问题。开关电源的设计受到外部电磁干扰和电源波纹影响，这些噪音需要通过滤波器移除。功耗也是设计中的重要参数，其中最重要的是，设计人员必须在器件热损失和效率之间寻求一种最佳的平衡。开关电源设计师一般需要一个框架来指导他们完成设计。这个框架可以用一系列步骤来组成：首先，定义目标电路的基本功能需求，包括输入电压、输出电压和功率，及电源的额定工作转换率。其次，根据输入和输出电压确定简单的开关控制策略，通常采用直流输入、脉宽调制输出的技术。第三，确定模拟控制回路的架构，并针对特定需求选择正确的滤波器和变换器，以确保其输出电压稳定且施加最小功耗。最后，做原型，对电源和输出稳定状态进行分析。本文介绍了开关电源设计入门的基本内容，包括电路构成、噪声

抑制、功耗优化和设计框架等。本文还介绍了几个实例，以说明开关电源设计的关键要点。例如，一个设计实例，用于将3.3V DC输入信号转换为恒定电压2.5V DC输出，它采用了正常的框架，作为电源分析的起点。它的输入电压为VIN，电流为Iin，额定电压转换率为Vout，最大输出电流为Iout，设计者需要根据输出频率来选择适当的电源开关，并使用低压动失调技术来降低噪声。另一个例子是将5V/3A直流电源转换为5V/1A、3.3V/500mA的电源，需要将输入电压调制到输出电压和功率。这是一个复杂的设计，需要考虑多个参数，包括电源损耗、热损耗和传感器变化等。这个设计需要考虑噪声抑制器、滤波器和变换器的组合。通过以上介绍，我们可以大致了解开关电源设计的大致流程及其中的重要组成部分。开关电源设计受到电磁干扰的影响，噪声抑制和功耗优化非常重要，这些都需要设计人员细心处理。合理的设计框架可以让设计人员更加高效的完成任务。最后，设计者需要做原型验证，以确认设计的可行性。

开关电源的原理与设计

开关电源的原理与设计开关电源是一种高效、稳定并且广泛应用于各种电子设备中的电源供应方式。本文将探讨开关电源的原理与设计方法，帮助读者理解和应用开关电源技术。一、开关电源的原理开关电源的工作原理主要基于开关器件（如晶体管或MOSFET）、变压器和滤波电路。其基本原理如下： 1. 输入电压通过整流桥变成直流电压，然后经过输入滤波电路去除大部分的纹波。 2. 直流电压通过PWM（脉宽调制）技术控制开关器件，使其周期性地开关。 3. 开关器件的快速开关与关断导致电压和电流的变化，并通过变压器传导到输出端。 4. 输出电压经过输出滤波电路去除纹波，然后供应给负载。二、开关电源的设计要素 1. 选定开关器件：合适的开关器件应具备低导通电阻、快速开关速度和高耐受电压等特点。 2. 设计变压器：变压器的设计应根据输入输出电压比例、功率需求和开关频率来选择合适的磁芯和线圈参数。

3. 输出滤波：合理设计输出滤波电路以减小输出纹波，采用合适的电容和电感来实现滤波效果。 4. 转换控制电路：PWM技术常用于控制开关器件的开关频率和占空比，需要设计合适的控制电路来实现转换。三、开关电源的设计步骤 1. 确定功率需求：根据需求确定开关电源的输出功率和电压范围。 2. 选择开关器件：根据功率需求选择适合的开关器件，考虑其导通电阻、开关速度和电压容忍度等。 3. 设计变压器：根据输入输出电压比例和功率需求设计变压器的磁芯和线圈参数。 4. 设计滤波电路：根据输出电压的纹波要求确定输出滤波电路的参数，包括电容和电感等。 5. 设计转换控制电路：选择合适的PWM控制芯片或设计自己的控制电路，实现开关器件的控制。四、开关电源的优点 1. 高效性：相比线性电源，开关电源的转换效率更高，能够节省能源并减少功耗。 2. 稳定性：开关电源具有更好的稳定性和调节性能，能够在不同负载条件下保持输出电压的稳定。

开关电源技术与设计pdf

开关电源技术与设计pdf 开关电源技术与设计一直是电子工程师需要掌握的核心技术之一。在电源电子学中，开关电源是一种将直流电变成所需电压的电路，广泛应用于计算机、通信、工业控制、家用电器等领域。本文将对开关电源技术与设计进行简要介绍。一、开关电源技术简介开关电源技术是利用开关管的导通和截止来改变电路的导通状态，通过变换电路元器件的电容、电感和电阻等特性来实现所需电流与电压变化的电路技术。开关电源技术的最大特点是具有高效率、小体积、高可靠性和灵活性等优势。二、开关电源设计要点 1.开关管的选择：开关管是开关电源设计的核心元器件，选择适合的开关管能够使开关电源的效率和可靠性得到保证。同时需要充分考虑开关管的耐压、导通电阻和开关速度等因素。 2.输出滤波电路：开关电源输出会产生噪声和干扰信号，需要通过输出滤波电路来减小这些干扰。常见的输出滤波电路包括低通滤波器和Pi 型滤波器。 3.稳压控制电路：开关电源需要稳定的电压输出，需要通过稳压控制电

路来实现。常见的稳压控制电路包括线性稳压器和开关稳压器。 4.过流过压保护电路：在电路工作过程中，可能会出现过流或过压现象，需要具备相应的保护电路来避免由此带来的危险。常见的过流过压保护电路包括电流保护器和限流电路。 5.开关电源的散热设计：由于开关电源功率密度较高，会产生大量的热量，需要通过散热设计来保证电路正常运行。常见的散热设计包括散热器的选择和散热片的设计。三、开关电源常见故障及排除方法 1.输出电压不稳定：可以检查稳压控制电路是否正常，输出滤波电路是否失效。 2.开关管损坏：检查开关管的选型是否合适，开关管的驱动电路是否正常。 3.电路启动不正常：可以检查开关管是否导通，控制电路是否启动。四、开关电源的未来发展趋势随着新能源、智能家居、工业自动化等领域的不断拓展，开关电源将会以更高效、更小型、更智能的形式得到广泛应用。在新材料、新工艺的技术驱动下，开关电源的未来发展趋势将会更加多样化和创新化。

开关电源制作设计(电路原理图+PCB)

一、工作原理我们先熟悉一款开关电源的工作原理，该电源可输出5V电压，如图1所示。 1. 抗干扰电路在电网输入端首先设置一个NTC5D-9负温度系数热敏电阻，作用是保护后面的整流桥，刚开机时热敏电阻处于冷态，阻值比较大，可以限制输入电流，正常工作时，电阻比较小。这样对开机时的浪涌电流起到有效的缓冲作用。电容CY1、CY2、CY3、CY4用以滤除从工频电网上进入开关稳压电源和从开关稳压电源进入工频电网的不对称杂散信号，电容CX1、CX2用以滤除从工频电网上进入开关稳压电源和从开关稳压电源进入工频电网的对称杂散信号，用电感L1抑制从工频电网上进入开关稳压电源和从开关稳压电源进入工频电网的频率相同、相位相反的杂散干扰电流信号。采用高频特性好的瓷片电容和铁芯电感，实现开关稳压电源电路中的高频辐射不污染工频电网和工频电网上的杂散电磁波不会窜入开关稳压电源电路中而干扰和影响其工作，对高频分量或工频的谐波分量具有急剧阻止通过功能，而对于几百赫兹以下的低频分量近似一条短路线。

图1 开关电源的工作原理图 2. 整流滤波电路在电路中D1、D2、D3、D4组成全桥整流电路，把输入的交流电压进行全波整流，然后用C1进行滤波，最后变成直流输出供电电压，为后级的功率变换器供电，整流滤波后的电压约为300V。 3. UC3842供电与振荡 300V的脉动直流电压，此电压经R12降压后给C4充电，供电UC3842的7脚，当C4的电压达到UC3842的启动电压门槛值时，UC3842开始工作并提供驱动脉冲，由6脚输出推动开关管工作。一旦开关管工作，反馈绕组的能量经过D6整流，C4滤波，又供电到UC3842的7脚，这时可以不需要R12的启动了。

开关电源设计方案

开关电源设计方案 1. 导言开关电源是一种将交流电转换为直流电的电源设备。它具有高转换效率、小体积、轻重量等特点，被广泛应用于电子设备中。本文将介绍开关电源的基本工作原理、设计流程以及几个常见的开关电源设计方案。 2. 开关电源的工作原理开关电源的工作原理包括输入滤波、整流、能量存储、调节和输出等步骤。以下是一个典型的开关电源的工作原理图：开关电源工作原理图开关电源工作原理图 1.输入滤波：交流电通过电源的输入端，首先经过输入滤波电路。该电路使用电容和电感元件，去除交流电中的高频噪声和干扰，使得电源输入的电流更加稳定。 2.整流：经过滤波的交流电信号，经过整流桥或整流管，被转换为一个较高的直流电压。整流桥通常由4个二极管组成，它们交替导通，使得输入交流电的正半周和负半周都能够被转换为正向的直流电。 3.能量存储：整流后的直流电压通过电容器进行存储。电容器的作用是储存电荷以平滑输出电压，防止输出电压的波动。

4.调节：开关电源通常具有可调节输出电压的功能。这是通过调整开关管的导通和截止时间来实现的。调节电路通常由一片PWM控制芯片和电路反馈元件（如电感、变压器等）组成，以控制开关频率和占空比。 5.输出：经过调节后的直流电压，通过输出滤波电路去除残余的高频噪声，然后供给电子设备的负载。 3. 开关电源设计流程设计一个功能稳定、安全可靠的开关电源需要经过以下几个步骤： 3.1 确定设计规格在开始设计之前，需要明确电源的输入和输出要求。输入要求包括交流电的电压范围、频率、输入的稳定性等；输出要求包括直流电的电压、电流、纹波与噪声等。 3.2 选择拓扑结构常见的开关电源拓扑结构有多种，如Boost、Buck、Buck-Boost、Flyback等。根据实际需求选择最适合的拓扑结构。 3.3 确定主要元件参数根据设计规格和拓扑结构，确定主要元件的参数，如开关管、变压器、电感、电容等。

开关电源保护电路实用设计方案

开关电源保护电路实用设计方案随着现代电子技术的发展，开关电源在各个领域中得到了广泛的应用。开关电源的优点是功率密度大、效率高、体积小、重量轻等，但在使用过程中，开关电源常常遇到各种问题，例如流感应峰、瞬态过压和过流等。这些问题容易导致开关电源损坏，甚至会影响到使用设备的正常工作。因此，开关电源保护电路是非常必要的。 1. 过流保护电路过流保护电路是保护开关电源的重要组成部分，它主要用于监测输出电流并在电流超出设定值时切断电源，以防止设备损坏。过流保护电路分为电子保险丝和电磁继电器两种。电磁继电器过流保护电路的实现方法是将CT变压器输出的电流信号采集并与参考电压进行比较，当电流超过设定值时，继电器将断开电源，此时开关电源中的开关管处于关闭状态，输出负载的电流停止流动，避免了过电流损坏电子电源的情况。 2. 超温保护电路超温保护电路是保护开关电源另一个重要组成部分，它能够及时识别电源内的高温情况并采取相应的措施以防止设备损坏。超温保护电路一般采用温度传感器来检测开关电源内部的温度，并在温度超过阈值时将开关电源关闭以减少温度升高。 3. 过压保护电路

过压保护电路是开关电源保护电路的一种，它用于检测并切断电源输出电压高于设定值的情况，以防止设备受到过电压的损害。过压保护电路常常使用移相器和比较器等电路来检测电源输出电压，并在电压超过设定值时切断电源。 4. 短路保护电路短路保护电路用于保护开关电源输出负载，当输出负载出现短路时，开关电源能够自动切断电源以保护开关电源不受损坏。短路保护电路一般使用快速反应的电子保险丝或电磁继电器来实现。总之，开关电源保护电路非常重要，它可以帮助我们及时识别并解决开关电源的问题，从而延长设备的使用寿命，提高设备的可靠性和稳定性。我们需要更加重视和关注开关电源保护电路的实用设计方案，以确保开关电源的正常工作。

开关电源放电电路设计

开关电源放电电路设计一、引言开关电源是一种常用的电源类型，其工作原理是通过开关器件控制电源的输入和输出，实现电能的转换和调节。在实际应用中，开关电源放电电路常用于处理电源中的能量，以保证电路的安全性和稳定性。本文将介绍开关电源放电电路的设计原理和步骤。二、设计原理开关电源放电电路的设计原理是利用电容器来接收和释放电源中的能量。当开关电源工作时，电容器会接收电源的电能并储存起来；而当需要放电时，电容器会释放储存的电能，以满足电路的需求。三、设计步骤 1. 确定电容器的规格和参数：根据电路的需求和工作条件，选择合适的电容器，并确定其额定电压、容量和温度范围等参数。常用的电容器有铝电解电容器和陶瓷电容器等。 2. 确定放电电阻的数值：为了控制电容器的放电速率，需要在电容器和电路之间串联一个放电电阻。放电电阻的数值可以通过计算得到，通常选择合适的数值以确保电容器能够在需要的时间内释放出所需的电能。 3. 连接电路：将电容器和放电电阻按照设计要求连接到开关电源电路中。确保连接正确并牢固可靠。

4. 测试和调整：完成电路的连接后，进行测试和调整。通过测量电容器的放电时间和电压波动等参数，检查电路的工作情况并进行必要的调整，以确保电路的稳定性和性能符合设计要求。四、注意事项 1. 在设计和连接电路时，要注意电容器的极性，确保正负极正确连接，避免反向放电导致电路故障。 2. 选择合适的电容器和放电电阻，以满足电路的需求和性能要求。 3. 在实际应用中，要考虑电容器的寿命和容量衰减等因素，及时更换和维护电路设备。 4. 在进行测试和调整时，要小心操作，避免触电和其他安全事故的发生。五、总结开关电源放电电路的设计是一项重要的工作，能够有效地处理电源中的能量，保证电路的稳定性和安全性。在设计过程中，需要注意选择合适的电容器和放电电阻，确保电路的性能符合要求。在实际应用中，还要注意电容器的寿命和容量衰减等因素，及时进行维护和更换。通过合理的设计和维护，能够提高开关电源放电电路的工作效率和可靠性。

(整理)开关电源的设计与制作

开关电源的设计与制作第一章开关电源概述一. 什幺是开关电源(Switching Power Supply) 所谓开关电源是指以高频变压器取代工频变压器,采用脉冲调制技术的直流直流变换器型稳压电源. 开关晶体管,开关二级管和开关变压器是组成开关电源的三个关键组件. 二. 隔离式高频开关电源. 图标说明:1)交流线路电压无论是来自电纲的,还是经过变压器降压的,首先要经过电纲滤波,以消除电磁干扰和射频干扰; 2)经电纲滤波后的电流首先要经过整流,滤波电路变成含有一定脉动电压成分的直流电压,然后进入高频变换部分; 3)高频变换器具有多种形式,主要分为半桥式,全桥式,推挽式,单端正激式,单端反激式等; 高频变换部分的核心是一个高频功率开关组件,比如开关晶体管,场效应管(MDSFET)等组件,高频变换器产生高频(20KHZ以上)高压方波,所得到的高压方波送给高频隔离变压器的初级,在变压器的次级感应出的电压被整流,滤波后就产生了低压直流. 4)脉冲宽度调制器(P WM)主要用于调节输出电压,使得在输入交流和输出直流负载发生变化时,输出电压能保持稳定,运作过程是P WM电路通过输出电压采样,并把采样的结果反馈给控制电路,控

制电路把它与基准电压作比较,根据比较结果来控制高频功率开关组件的开关时间比例(占空比),达到调整输出电压的目的. (注:控制电路还有调频方式的) 5)为了使整个电路安全可靠地工作,必须设置过压,过流保护电路等辅助电路. 三.开关电源常用术语. 1.效率(dfficiency):电源的输出功率与输入功率的百分比(测量条件为满负载,输入交流电压为标准值) 2.ESR: 等效串联电阻,它表示电解电容呈现的电阻值的总和. ESR值越低的电容,性能越好. 3.输出电压保持时间: 在开关电源的输入电压撤离后,依然保持其额定输出电压的时间; 4.激活浪涌电流限制电路: 属保护电路,它对电源激活时产生的尖峰电流起限制作用. 5.隔离电压: 电源电路中的任何一部分与电源基板地之间的最大电压.或者能够加在开关电源的输入端与输出端之间的最大直流电压. 6.线性调整率: 输出电压随输入线性电压在指定范转内变化的百分率,条件是线电压和环境温度保持不变. 7.负载调整率: 输出电压随负载在指定范围内变化的百分率,条件是线电压和环境温度保持不变. 8.噪音和纹波: 附加在直流输出信号上的交流电压和高频兴峰信号的峰值.通常是以mV度量. 9.隔离式开关电源: 一般指高频开关电源,它从输入的交流电源直接进行整流和滤波,不使用低频隔离变压器. 10.输出瞬态响应时间: 从输出负载电流产生变化开始,经过整个电路的调节作用,到输出电压恢复额定值所需要的时间. 11.过载或过流保护: 防因负载过重,使电流超过原设计的额定值而造成电源损坏的电路. 12.远程检测: 为了补赏电源输出的电压降,直接从负载上检测输出电压的方法. 13.软激活: 在系流激活时,一种延长开关波形的工作周期的方法,工作周期是从零到它的正常工作点所用的时间. 14.电磁干扰无线频率干扰(EMI一RFI): 那些由开关电源的开关组件引起的,不希望传输和发射的高频能量频谱. 15.快速短路保护电路:一种用于电源输出端的保护电路,当出现过压现象时,保护电路激活,将电源输出端电压快速短路. 16.占空比:在高频开关电源中,开关组件的导通时间和变换器的工作周期之比. 即:δ=Ton /Τ(T= Ton+Toff)

开关电源的补偿电路设计

开关电源的补偿电路设计开关电源作为现代电子设备中的一种重要电源形式，由于其节能、高效的特点，被广泛应用于各种领域。在开关电源中，补偿电路的设计对于提高电源的性能具有着非常重要的作用。本文将详细介绍开关电源的补偿电路设计及其在电源性能提升中的作用。一、开关电源的基本原理开关电源是一种利用开关管将直流电变成一些矩形的方波信号，经过变压器进行变压、整流、滤波、稳压、限流等处理后，将电能转换为稳定的输出直流电源的电源。开关电源具有高效节能、小体积、重量轻、工作可靠等优点，被广泛应用于各种领域。开关电源的基本结构包括开关管、变压器、滤波电容、输出电感等。其中，开关浪在开关电源中是最为重要的一部分。由于其承受的电压、电流非常大，同时也要承受高频的电压和电流变化，在工作时会产生一定的损耗和变形，从而影响到开关电源的稳定性和输出性能。二、开关电源补偿电路的设计原理在开关电源中，补偿电路主要起到两个作用： 1. 提高开关管的驱动能力开关管的驱动能力是开关电源正常工作的关键。当开关管受到负载变化时，其尤其在高频环境下的稳定性会受

到严重影响。为了保证开关管能够正常工作，需要在其驱动电路中加入补偿电路，提高其驱动能力，从而更好地保证其稳定性。 2. 改善开关电源的输出性能开关电源的输出性能和补偿电路的设计也有较大关系。当开关管关闭时，输出电感中依然存在储存的能量，若不能在短时间内完全消除，会对开关管的下一个工作周期产生影响，导致电源输出电流的不稳定。因此，需要在补偿电路中加入一个补偿电容，形成一个RC串联并联补偿电路，将输出电感中的剩余电荷耗散掉，进一步提高开关电源的输出性能。三、开关电源补偿电路的设计要点 1. 设计RC补偿电路的反馈环节时，应注意反馈环节的增益和衰减，进而计算补偿电容和补偿电阻的大小。 2. 注意选择合适的开关管，尤其在高频环境下，要注意开关高频特性的稳定性和符合使用场景的特性。 3. 建议采用高速、低内阻的CMOS晶体管进行反馈驱动，需要小心地规划反馈路径，避免电磁干扰引起驱动偏差。 4. 对于具有重复性负载变化的场景，建议使用自适应控制方法，对负载变化进行实时感知，并通过控制补偿电容和补偿电阻的大小来实现动态调节。