单片开关电源及PCB设计

单片开关电源是一种广泛应用于各种电子设备中的电源设计方案。本文将探讨单片开关电源的作用、设计原理、以及PCB设计的相关技巧。

一、单片开关电源的作用

单片开关电源通过将电压转换为高频交流信号，再通过变压器降压和整流电路变成稳定的低压输出，从而为电子设备提供稳定、可靠的电源。这样的设计方案有效地提高了电源效率，并减小了电源的体积和重量，使得电子设备具有更高的可移动性和便携性。

二、单片开关电源的设计原理

单片开关电源的核心是一个可调节的开关电源控制器。控制器在输入电压和输出电压之间建立一个反馈回路，通过控制输出电压，保持稳定的电压输出。在这种方案中，开关电源的可调节性可以通过改变其工作频率来实现。

单片开关电源的输出电流可以通过调整变压器绕数来实现。输出电流的大小也取决于变压器的大小和负载的要求。为了保证高效率，控制器还需要具备一定的保护功能，如过载保护、欠压保护、过温保护等。

三、PCB设计的相关技巧

PCB设计是单片开关电源设计中的关键步骤。PCB设计需要考虑到信号的稳定性、噪声的消除和可靠性等方面。以下是一些PCB设计的相关技巧：

1. 选择合适的PCB尺寸和层数。尺寸和层数的选择取决于电路的复杂度、布局和可靠性要求。

2. 精心进行布局。将电源芯片、变压器和电容器等元件放置在电路板的尽可能中心的位置，以减少噪声。

3. 适当的地线设计。将地线设计成尽可能平坦的大面积平面，以减少噪声干扰。

4. 选择合适的元器件。选择具有高质量和高信噪比的元器件可以提高电路的可靠性和稳定性。

5. 严格的电气规范。确保电子元器件和PCB板的电性能符合要求，以确保电路的可靠性和性能。

总之，单片开关电源是一种高效、可靠、便携的电源设计方案。在设计的过程中，需要考虑到控制器的可调节性、保护功能和信号稳定性等因素，同时，也需要注意PCB设计的相关技巧，以确保电路的高效率、稳定性和可靠性。

基于单片机开关电源及PCB设计毕业论文

基于单片机开关电源及PCB设计毕业论文目录摘要................................................................................................I Abstract.............................................................................................II 第 1 章绪论 (1) 1．1 概述 (1) 1．2 开关电源的发展简况 (1) 1．3 开关电源的发展趋势 (2) 第2章方案论证 (3) 2．1 概述 (3) 2．2 系统总体框图 (3) 2．3 工作原理 (3) 2．3．1 TOPSwitch-II的结构及工作原理……………………………………… 3 2．3．2 单片开关电源电路基本原理 (5) 第3章单片开关电源的设计 (7) 3．1 概述 (7) 3．2 单片开关电源参数的设计 (7) 3．3 单片开关电源中电子元器件的选择 (15) 3．3．1 选择钳位二极管和阻塞二极管 (15) 3．3．2 输出整流管的选取 (18)

3．3．3 输出滤波电容的选取 (19) 3．3．4 反馈电路中整流管的选取 (20) 3．3．5 反馈滤波电容的选取 (20) 3．3．6 控制端电容及串联电阻的选择 (20) 3．3．7 TL431型可调式精密并联稳压器的选择 (20) 3．3．8 光耦合器的选择 (21) 3．3．9 自恢复保险丝的选择 (23) 3．4 单片开关电源保护电路的设计 (24) 3．4．1 输出过电压保护电路的设计 (24) 3．4．2 输入欠电压保护电路的设计 (25) 3．4．3 软启动电路的设计 (26) 3．4．4 电压及电流控制环电路的设计 (26) 3．4．5 无损缓冲电路 (28) 3．4．6 采用继电器保护的限流保护电路 (28) 3．4．7 IGBT驱动电路 (29) 3．5 电磁干扰滤波器的设计 (29) 3．5．1 开关电源电磁干扰产生的机理 (30) 3．5．2 开关电源EMI的特点 (30) 3．5．3 EMI测试技术 (30) 3．5．4 抑制干扰的措施 (31) 3．5．5 电磁干扰滤波器的构造原理 (33) 3．5．6 电磁干扰滤波器的基本电路及典型应用 (33) 3．5．7 EMI滤波器在开关电源中的应用 (34) 第4章 PCB电磁兼容性设计 (36) 4．1 概述 (36)

开关电源设计

一个比较好的解决方案是：以轻巧的高频变压器取代笨重的工频变压器，采用脉冲调制技术的直流--直流变换器型稳压电源，即我们马上就要讲到的开关电源。开关电源具有管耗小、效率高、稳压范围宽及体积小、重量轻等优点，目前已在各种电子仪器和设备、航空和宇宙飞行器、发射机、电子计算机、通讯设备和电视机、录放像机等中得到了广泛应用。开关电源按变换方式可分为以下四大类： 1、AC/DC 开关电源 2、DC/DC 开关电源 3、DC/AC 逆变器 4、AC/AC 变频器目前只将前面两类称为开关电源，将后面两类分别称为逆变器和变频器。开关电源按应用方式可分为以下三大类： 1、外置电源与设备分开放置的电源模块或电源系统，如： ---通信用一次电源模块和系统 ---电力操作电源模块和系统 ---手机电池充电器 ---笔记本电脑的Adapter ---各类手提设备、便携设备的电池充电器等等 2、内置电源放在设备内部的电源模块或电源系统，如： ---计算机内部的SilverBox和VRM ---家电(如：普通电视机、等离子电视机、液晶电视机)内部的供电电源 ---工业控制设备内部的电源 ---仪器中使用的电源 ---通信设备内部的电源模块和系统 ---复印机、传真机、打印机等的内部电源等等 3、板上电源放在设备内单板上的电源模块，如： ---标准砖类电源(全砖、半砖、1/4砖、1/8砖) ---非隔离POL(Point of Load 负载点)变换器 ---VRM(V oltage regulator module电压调节模块)和VRD(V oltage regulator down) ---小功率SMD电源 ---SIP和DIP电源等等开发一个开关电源产品所需要的基本技能： 1、认识组成开关电源的所有元器件 2、掌握各种元器件的电气性能和电路符号 3、会自己制作各种磁芯元件 4、会正确装配电源中的各个部分

开关电源的pcb设计规范

开关电源的PCB设计规范在任何开关电源设计中,PCB板的物理设计都是最后一个环节,如果设计方法不当,PCB可能会辐射过多的电磁干扰,造成电源工作不稳定,以下针对各个步骤中所需注意的事项进行分析: 一、从原理图到PCB的设计流程建立元件参数－>输入原理网表->设计参数设置->手工布局->手工布线->验证设计－>复查->CAM输出. 二、参数设置相邻导线间距必须能满足电气安全要求,而且为了便于操作和生产,间距也应尽量宽些.最小间距至少要能适合承受的电压,在布线密度较低时,信号线的间距可适当地加大,对高、低电平悬殊的信号线应尽可能地短且加大间距,一般情况下将走线间距设为8mil. 焊盘内孔边缘到印制板边的距离要大于1mm,这样可以避免加工时导致焊盘缺损.当与焊盘连接的走线较细时,要将焊盘与走线之间的连接设计成水滴状,这样的好处是焊盘不容易起皮,而是走线与焊盘不易断开.

三、元器件布局实践证明,即使电路原理图设计正确,印制电路板设计不当,也会对电子设备的可靠性产生不利影响.例如,如果印制板两条细平行线靠得很近,则会形成信号波形的延迟,在传输线的终端形成反射噪声；由于电源、地线的考虑不周到而引起的干扰,会使产品的性能下降,因此,在设计印制电路板的时候,应注意采用正确的方法.每一个开关电源都有四个电流回路： 1. 电源开关交流回路 2. 输出整流交流回路 3. 输入信号源电流回路 4. 输出负载电流回路输入回路通过一个近似直流的电流对输入电容充电,滤波电容主要起到一个宽带储能作用；类似地,输出滤波电容也用来储存来自输出整流器的高频能量,同时消除输出负载回路的直流能量.所以,输入和输出滤波电容的接线端十分重要,输入及输出电流回路应分别只从滤波电容的接线端连接到电源；如果在输入/输出回路和电源开关/整流回路之间的连接无法与电容的接线端直接相连,交流能量将由输入或输出滤波电容并辐射到环境中去.电源开关交流回路和整流器的交流回路包含高幅梯形电流,这些电流中谐波成分很高,其频率远大于开关基频,峰值幅度可高达持续输入/输出直流电流幅度的5倍,过渡时间通常约为50ns.这两个回路最容易产生电磁干

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。

开关电源的PCB布局走线

首先从开关电源的设计及生产工艺开始描述吧，先说说印制板的设计。开关电源工作在高频率，高脉冲状态，属于模拟电路中的一个比较特殊种类。布板时须遵循高频电路布线原则。 1、布局：脉冲电压连线尽可能短，其中输入开关管到变压器连线，输出变压器到整流管连接线。脉冲电流环路尽可能小如输入滤波电容正到变压器到开关管返回电容负。输出部分变压器出端到整流管到输出电感到输出电容返回变压器电路中X电容要尽量接近开关电源输入端，输入线应避免与其他电路平行，应避开。 Y电容应放置在机壳接地端子或FG连接端。共摸电感应与变压器保持一定距离，以避免磁偶合。如不好处理可在共摸电感与变压器间加一屏蔽，以上几项对开关电源的EMC性能影响较大。输出电容一般可采用两只一只靠近整流管另一只应靠近输出端子，可影响电源输出纹波指标，两只小容量电容并联效果应优于用一只大容量电容。发热器件要和电解电容保持一定距离，以延长整机寿命，电解电容是开关电源寿命的瓶劲，如变压器、功率管、大功率电阻要和电解保持距离，电解之间也须留出散热空间，条件允许可将其放置在进风口控制部分要注意：高阻抗弱信号电路连线要尽量短如取样反馈环路，在处理时要尽量避免其受干扰、电流取样信号

电路，特别是电流控制型电路，处理不好易出现一些想不到的意外，其中有一些技巧现以3843电路举例见图（1）图一效果要好于图二，图二在满载时用示波器观测电流波形上明显叠加尖刺，由于干扰限流点比设计值偏低，图一则没有这种现象、还有开关管驱动信号电路，开关管驱动电阻要靠近开关管，可提高开关管工作可靠性，这和功率 MOSFET高直流阻抗电压驱动特性有关。下面谈一谈印制板布线的一些原则。线间距：随着印制线路板制造工艺的不断完善和提高，一般加工厂制造出线间距等于甚至小于0.1mm已经不存在什么问题，完全能够满足大多数应用场合。考虑到开关电源所采用的元器件及生产工艺，一般双面板最小线间距设为

开关电源PCB设计实例

开关电源PCB设计实例标签：开关电源PCB 印制电路板的制作所有开关电源设计的最后一步就是印制电路板(PCB)的线路设计。如果这部分设计不当，PCB也会使电源工作不稳定，发射出过量的电磁干扰(EMI)。设计者的作用就是在理解电路工作过程的基础上，保证PCB设计合理。开关电源中，有些信号包含丰富的高频分量，因而任何一条PCB引线都可能成为天线。引线的长和宽影响它的电阻和电感量，进而关系到它们的频率响应。即使是传送直流信号的引线，也会从邻近的引线上引入RF(射频)信号，使电路发生故障，或者把这干扰信号再次辐射出去。所有传送交流信号的引线要尽可能短且宽。这意味着任何与多条功率线相连的功率器件要尽可能紧挨在一起，以减短连线长度。引线的长度直接与它的电感量和电阻量成比例，它的宽度则与电感量和电阻量成反比。引线长度就决定了其响应信号的波长，引线越长，它能接收和传送的干扰信号频率就越低，它所接收到的RF(射频)能量也越大。主要电流环路每一个开关电源内部都有四个电流环路，每个环路要与其他环路分开。由于它们对PCB布局的重要性，下面把它们列出来： 1．功率开关管交流电流环路。 2．输出整流器交流电流环路。 3．输入电源电流环路。 4．输出负载电流环路。

图59a、b、c画出了三种主要开关电源拓扑的环路。通常输入电源和负载电流环路并没有什么问题。这两个环路上主要是在直流电流上叠加了一些小的交流电流分量。它们一般有专门的滤波器来阻止交流噪声进入周围的电路。输入和输出电流环路连接的位置只能是相应的输入输出电容的接线端。输入环路通过近似直流的电流对输入电容充电，但它无法提供开关电源所需的脉冲电流。输入电容主要是起到高频能量存储器的作用。类似地，输出滤波电容存储来自输出整流器的高频能量，使输出负载环能以直流方式汲取能量。因此，输入和输出滤波电容接线端的放置很重要。如果输入或输出环与功率开关或整流环的连接没有直接接到电容的两端，交流能量就会从输入或输出滤波电容上流进流出，并通过输入和输出电流环“逃逸”到外面环境中。功率开关和整流器的交流电流环路包含非常高的PWM开关电源典型的梯形电流波形。这些波形含有延展到远高于基本开关频率的谐波。这些交流电流的峰值有可能是连续输入或输出直流电流的2～5倍。典型的转换时间大约是50ns，因而这两个环路最有可能产生电磁干扰(EMI)。在电源PCB制作中，这些交流电流环路的布线要在其他引线之前布好。每个环路由三个主要器件组成：滤波电容、功率开关管或整流器、电感或变压器。它们的放置要尽可能靠近。这些器件的方向也要确定好，以使它们之间的电流通路尽可能短。图60就

开关电源PCB设计要点及实例分析

开关电源PCB设计要点及实例分析开关电源PCB设计要点及实例分析开关电源PCB设计要点及实例分析为了适应电子产品飞快的更新换代节奏，产品设计工程师更倾向于选择在市场上很容易采购到的AC/DC适配器，并把多组直流电源直接安装在系统的线路板上。由于开关电源产生的电磁干扰会影响到其电子产品的正常工作，正确的电源PCB设计就变得非常重要。开关电源PCB设计与数字电路PCB设计完全不一样。在数字电路排版中，许多数字芯片可以通过PCB软件来自动排列，且芯片之间的连接线可以通过PCB软件来自动连接。用自动排版方式排出的开关电源肯定无法正常工作。所以,设计人员需要对开关电源PCB设计基本规则和开关电源工作原理有一定的了解。 1 开关电源PCB设计基本要点 1.1 电容高频滤波特性图1是电容器基本结构和高频等效模型。图1 电容器结构和寄生等效串联电阻和电感电容的基本公式是 C=Εrε0 （1）

式（1）显示，减小电容器极板之间的距离（D）和增加极板的截面积（A）将增加电容器的电容量。电容通常存在等效串联电阻（ESR）和等效串联电感（ESL）二个寄生参数。图2是电容器在不同工作频率下的阻抗（ZC）。图2 电容阻抗（ZC）曲线一个电容器的谐振频率（F0）可以从它自身电容量（C）和等效串联电感量（LESL）得到，即 F0= （2）当一个电容器工作频率在F0以下时，其阻抗随频率的上升而减小，即 ZC= （3）当电容器工作频率在F0以上时，其阻抗会随频率的上升而增加，即 ZC=J2πfLESL（4）当电容器工作频率接近F0时，电容阻抗就等于它的等效串联电阻（RESR）。电解电容器一般都有很大的电容量和很大的等效串联电感。由于它的谐振频率很低，所以只能使用在低频滤波上。钽电容器一般都有较大电容量和较小等效串联电感，

(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):

开关电源的PCB布线设计要点

开关电源的PCB布线设计要点开关电源（Switching Power Supply）是现代电子设备中常用的一种电源。它由高频变压器、开关管等元器件组成，通过将交流变成直流供电，来满足各种类型的电子设备对于特定电压和电流的要求。在进行开关电源的设计时，PCB布线设计是至关重要的步骤之一，因为合理的布线可以有效地提高电子设备的性能以及稳定性，而糟糕的布线则会导致电子设备出现故障，甚至引起火灾等危险。因此，在这篇文章中，我们将介绍开关电源的PCB布线设计要点，以便各位设计者在开发开关电源时避免常见的错误。 1. 电源引脚设计开关电源的输入是交流电，输出是直流电，因此，电源引脚的布局是很重要的。在设计过程中，应该将输入端和输出端的引脚分离，并尽量使用短导线连接。此外，输入端和输出端应该放在PCB板的两侧，以降低电磁干扰，同时应该在PCB板上标注输入和输出端口。 2.电源地设计：电源地是开关电源工作的关键部分。将电源地独立出来，并保持与电源输入端和输出端相互分离。在电源输出端引出的输出电容器的一端应该与电源地衔接，大电容器的负极（-）和电源的负极也应该与电源地衔接。电源地应该选用大面积的铜箔，并连续布置在整个PCB板上，尽可能缩短接地路径，从而降低线路电阻。 3. PCB板布局设计开关电源有许多元器件，包括变压器、电感、电容等。在进行PCB布局设计时，应该按照元器件进行

分区，避免相互影响和产生电磁干扰。应用大功率的电容器时要突出考虑均布在PCB两侧，将热量均衡分散，以免电容器高温跑错。 4. PCB布线设计：在进行PCB布线时，应采用短距离连接器设计。在进行布线之前，应先将元件在PCB上布局好，然后尽可能地使用短距离连接，控制最大的电路平面面积，避免布线太长，从而导致电磁干扰。特别是对于高频开关管，应该采用短、宽的PCB线路进行布线，以降低线路电阻和电感。 5. 保护电路设计：开关电源自带保护电路，同时在PCB 布线设计中还应该添加相应的保护电路，以确保开关电源在出现异常情况时不会对其他电路进行伤害。常用的保护电路包括过流保护、过压保护、短路保护等，设计时应该根据具体需求进行选择。在设计开关电源的过程中，理解开关电源的PCB布线设计要点是非常重要的，因为一旦布线错误，会对电路的安全和可靠性产生严重影响。因此，在进行开发、设计和测试时，需要认真处理成功开关电源的PCB布线设计问题，以保证审核和生产的安全以及顺利进行。

单片开关电源及PCB设计

单片开关电源及PCB设计单片开关电源及PCB设计单片开关电源是一种高效的电源设计，特点是具有高效、小体积、轻质化、高可靠性以及低成本等优点，已经成为电子工程领域常用的电源设计方案之一。在这篇文章中，我们将讨论如何设计单片开关电源，以及如何使用PCB设计软件来制作单片开关电源的PCB布局。 1. 单片开关电源的基础知识单片开关电源是一种基于单片集成电路的开关电源，可以将较高的交流电压转换为较低的直流电压，用于供电电路。基本上，这种电源设计包含了以下几个部分：（1）输入稳压电路：用于对输入电压进行稳压，然后将电压转换成直流电压输出。（2）开关电源：将输入的直流电压通过双极性晶体管（BJT）或场效应晶体管（FET）进行切换，以实现交直转换。（3）输出稳压电路：用于对输出电压进行稳定。（4）过电压、欠电压、过载、过温等保护电路：用于保护电源和电路板。 2. 开关电源的PCB设计在PCB设计中，需要考虑以下几个关键因素。

（a）一个常见的布局是采用双面铜箔板设计，顶面为输入电路和输出电路，底面为开关电路和稳压电路。（b）单片开关电源的布局需要尽可能紧凑，以减少电流的干扰和混叠。输入电路应尽可能靠近输入端子，输出电路应尽可能靠近输出端子。（c）PCB板上的线路应尽量短且宽以降低电阻和电感。（2）元件布置：（a）元件间的间距需要足够大，以允许合理的散热和排列阳极/阴极和信号线。（b）银丝间距应尽量小，以便在高压下维护良好的局部水平。（c）陶瓷电容应靠近集成电路，以减少电阻和电感以及降低噪声。（3）电路维护：（a）单片开关电源的PCB设计需要让电子工程师能够轻松地调整和更换元件。（b）必要时，应准备一些供应商没有准备的额外电容器、电感器或电阻器。 3. 单片开关电源的制造单片开关电源的制造需要包括以下几个步骤。

开关电源PCB设计规范

开关电源PCB设计规范一、安全距离(AC100V~240V) 1, 保险之前标准,基本绝缘的电源距离≥2.5mm,加强绝缘的电源≥3.4mm,不足则开槽,槽宽≥0.8 mm. 2, 保险之后到整流桥的距离200VRMS/1mm,整流桥后400VDC距离应≥1.0 mm. 3, 初次级之间距离≥6 mm不足则PCB开槽, 槽宽≥0.8 mm. 4, 不同电路中信号的走线及低压电路线与线之间距离不≥0.2 mm.,输出功率电路线与线之间距离不小于 0.3 mm.焊盘和焊盘不小于0.6 mm .保护地和初级之间标准距离基本绝缘≥4.0 mm,加强绝缘 ≥5.0mm. 二、EMI 1, 主K的功率回路尽可能做到短小,吸收电路应紧靠变压器初级布置,吸收电路尽量短小. 2, 从变压器次级到第一级滤波电容的环路尽量短小. 3, 凡滤波电容的正极焊盘必须开槽(包括输入大电解,输出电解,VCC滤波电解) 4, 凡EMI滤波器中的X电容焊盘必须开槽,若某种原因无法开槽者,必须把滤波电路的阻抗做小. 5, 对于跨接在初次级间的Y1电容,在功率≤20W,Y1电容高压侧可以和IC,变压器散热片共地,但次级必须独立引出地线.功率>20W,Y1电容两侧必须独立接地. 6, EMI滤波器中的差模和共模电感必须与变压器磁场方向正交,并且最大程度远离主功率变换部分. 7, EMI滤波器走线必须短小,一目了然,不要有太多弯拆.如果位置足够大,则EMI滤波器所有元件呈直线排列,连线最短小. 8, 输出主整流管必须有吸收电路,并最大限度靠近整流管. 9, ESD措施在AC共模及AC差模下放置放电尖端距离是≥0.5,≤1在Y1电容两侧放置放电尖端一般是6 mm.. 三、信号的完整性和非易失性 1, 原则上光耦处的连接电路尽量短小,以避免不必要的干扰. 2, IC的驱动信号线可以放长一点,但确记不要和FB信号并行,也不要和IS信号并行. 3, 各种保护信号不要和驱动信号并行,应独立走线,以防误动作. 4, 对于384X、75XX、68XX、OB22XX、等PWM IC来说,振荡用的定时电阻和定时电容必须在IC附近以最短距离和相应的PIN连接,各种信号(包括FB和IS)的滤波电路及相位,频率、增益补偿电路也必须在IC附近以最短距离和相应的PIN连接.

开关电源PCB设计要点总结

PCB设计是开关电源设计非常重要的一步，对电源的电性能、EMC、可靠性、可生产性都有关联。当前开关电源的功率密度越来越高，对PCB布局、布线的要求也越发严格，合理科学的PCB设计让电源开发事半功倍，以下细节供您参考。一、布局要求 PCB布局是比较讲究的，不是说随便放上去，挤得下就完事的。一般 PCB布局要遵循几点：图1

3、放置器件时要考虑以后的焊接和维修，两个高度高的元件之间尽量避免放置矮小的元件，如图2所示，这样不利于生产和维护，元件之间最好也不要太密集，但是随着电子技术的发展，现在的开关电源越来越趋于小型化和紧凑化，所以就需要平衡好两者之间的度了，既要方便焊装与维护又要兼顾紧凑。还有就是要考虑实际的贴片加工能力，按照IPC-A-610E的标准，考虑元件侧面偏移的精度，不然容易造成元件之间连锡，甚至由于元件偏移造成元件距离不够。图2

图3 6、高频脉冲电流流过的区域要远离输入、输出端子，使噪声源远离输入、输出口，有利于提高EMC性能。图4 如图4所示，左图变压器离入口太近，电磁的辐射能量直接作用于输入输出端，因此，EMI测试不通过。改为右边的方式后，变压器远离入口，电磁的辐射能量距输入输出端距离加大，效果改善明显，EMI测试通过。 7、发热元件（如变压器，开关管，整流二极管等）的布局要考虑散热的效果，使得整个电源的散热均匀，对温度敏感的关键元器件（如IC）应远离发热元件，发热较大的器件应与电解电容等影响整机寿命的器件有一定的距离。 8、布板时要注意底面元件的高度。例如对于灌封的DC-DC电源模块来说，因为DC-DC模块本身体积就比较小，如果底面元件的高度四边不平衡，灌封的时候会出现两边引脚高度一边高一边低的现象。

开关电源pcb布线规则和技巧

开关电源pcb布线规则和技巧开关电源pcb布线规则和技巧开关电源是一种常用的电源类型，其使用广泛，如计算机、通信设备、家用电器等。在设计开关电源时，合理的pcb布线是至关重要的。下面介绍一些开关电源pcb布线的规则和技巧。 1. 保持信号传输路径短在布线时，应尽量缩短信号传输路径，减少信号传输过程中的干扰和损耗。同时，在同一层内布置输入输出端口，并采用直接相连的方式进行连接。 2. 分离高频和低频信号开关电源中存在高频和低频信号，这些信号在传输过程中可能会产生互相干扰。因此，在布线时应将高频和低频信号分离，并采用不同的层次进行布置。 3. 采用地平面

地平面是一种有效减少干扰的方法。在开关电源pcb设计中，应采用地平面，并将其与各个模块之间进行连接。 4. 避免回流现象回流现象是指当高速电流通过一个导体时，在导体两端产生感应电压并形成反向流动现象。这种现象会导致噪声和干扰等问题。为避免回流现象，在布线时应尽量避免导体走直线，而采用缓慢弯曲的方式进行布置。 5. 保持信号对称性在布线时，应保持信号对称性，即将输入和输出端口放置在同一侧，并采用相同的长度和宽度进行连接。这样可以有效减少信号传输过程中的干扰和损耗。 6. 降低电感电感是一种常见的干扰源，会对开关电源的性能产生影响。因此，在布线时应尽量降低电感，并采用短而宽的导体进行连接。 7. 避免共模干扰

共模干扰是指两个信号共同受到噪声或干扰。为避免共模干扰，在布线时应将各个信号分离，并采用不同的层次进行连接。 8. 保持距离在布线时，应保持各个元件之间的距离，以避免互相干扰。同时，在不同层次之间也应保持一定距离，并采用合适的连接方式进行连接。以上就是开关电源pcb布线规则和技巧的介绍。合理的pcb布线可以有效提升开关电源的性能和稳定性，同时也可以减少噪声和干扰等问题。因此，在设计开关电源时应重视pcb布线的规划和设计。

单片机电源电路的设计

单片机电源电路的设计现如今，单片机在各个领域中的应用日益广泛，而电源电路作为其最基本的支撑，对于单片机的正常运行起到至关重要的作用。本文将介绍单片机电源电路的设计原理及其注意事项，以供读者参考。一、设计原理单片机电源电路的设计需考虑以下几个关键因素： 1. 电源类型选择在选择电源类型时，需要考虑所需的电压和电流。如果单片机系统要求电压较高或者电流较大，可选择开关电源作为电源类型，其可以提供可调的高压输出。而对于电压较低或者电流较小的系统，可以选择线性电源作为电源类型。 2. 电源稳定性单片机对电源的稳定性要求较高，因此在设计电源电路时需要考虑该因素。可以通过使用稳压二极管、电容滤波器和稳压芯片等器件来提高电源的稳定性。 3. 电源噪声电源噪声会对单片机的正常工作产生不良影响。为了减少电源噪声，可以使用电源滤波器和选择低噪声的电源器件。 4. 电源效率

电源效率的提高对于降低系统功耗和节约能源具有重要意义。在设计电源电路时，应选择效率高的电源器件，并合理设计功率转换电路。二、设计注意事项在进行单片机电源电路的设计时，需注意以下几点： 1. 使用适当的保护电路为了防止单片机系统受到瞬态电压的损害，可以在电源电路中添加过流保护、过压保护和过热保护等保护电路。 2. 设计适当的引入电源电流的接口在设计电源引入接口时，需考虑单片机系统的功耗和电流需求，并根据实际情况选择适当的引入电源接口。 3. 合理安排电路板布局电路板的布局对于电源电路的稳定性和噪声抑制起着重要作用。应尽量避免模拟和数字电路的干扰，并合理分配电源电路的放置位置。 4. 选择合适的电源滤波器以减少电源噪声对单片机系统的影响。根据系统要求选择适当的低通滤波器，以滤除高频噪声。三、总结单片机电源电路的设计是单片机系统的基础，一个合理、稳定、高效的电源电路能够保证单片机系统的正常运行。在设计单片机电源电

硬件电路设计规范

硬件电路板设计规范制定此《规范》的目的和出发点是为了培养硬件开发人员严谨、务实的工作作风和严肃、认真的工作态度，增强硬件开发人员的责任感和使命感，提高工作效率和开发成功率，保证产品质量。 1、深入理解设计需求，从需求中整理出电路功能模块和性能指标要求； 2、根据功能和性能需求制定总体设计方案，对CPU等主芯片进行选型，CPU 选型有以下几点要求： 1）容易采购，性价比高； 2）容易开发：体现在硬件调试工具种类多，参考设计多，软件资源丰富，成功案例多； 3）可扩展性好； 3、针对已经选定的CPU芯片，选择一个与我们需求比较接近的成功参考设计。一般CPU生产商或他们的合作方都会对每款CPU芯片做若干开发板进行验证，厂家最后公开给用户的参考设计图虽说不是产品级的东西，也应该是经过严格验证的，否则也会影响到他们的芯片推广应用，纵然参考设计的外围电路有可推敲的地方，CPU本身的管脚连接使用方法也绝对是值得我们信赖的，当然如果万一出现多个参考设计某些管脚连接方式不同，可以细读CPU芯片手册和勘误表，或者找厂商确认；另外在设计之前，最好我们能外借或者购买一块选定的参考板进

行软件验证，如果没问题那么硬件参考设计也是可以信赖的；但要注意一点，现在很多CPU都有若干种启动模式，我们要选一种最适合的启动模式，或者做成兼容设计； 4、根据需求对外设功能模块进行元器件选型，元器件选型应该遵守以下原则： 1）普遍性原则：所选的元器件要被广泛使用验证过的尽量少使用冷、偏芯片，减少风险； 2）高性价比原则：在功能、性能、使用率都相近的情况下，尽量选择价格比较好的元器件，减少成本； 3）采购方便原则：尽量选择容易买到，供货周期短的元器件； 4）持续发展原则：尽量选择在可预见的时间内不会停产的元器件； 5）可替代原则：尽量选择pin to pin兼容种类比较多的元器件； 6）向上兼容原则：尽量选择以前老产品用过的元器件； 7）资源节约原则：尽量用上元器件的全部功能和管脚； 5、对选定的CPU参考设计原理图外围电路进行修改，修改时对于每个功能模块都要找至少3个相同外围芯片的成功参考设计，如果找到的参考设计连接方法都是完全一样的，那么基本可以放心参照设计，但即使只有一个参考设计与其他的不一样，也不能简单地少数服从多数，而是要细读芯片数据手册，深入理解那些管脚含义，多方讨论，联系芯片厂技术支持，最终确定科学、正确的连接方式，如果仍有疑义，可以做兼容设计；当然，如果所采用的成功参考设计已经是

电源电路的设计与实现

电源电路的设计与实现随着科技的不断发展，电源电路在电子产品中扮演着至关重要的角色。本文将从电源电路设计的基本原理、设计步骤以及实际实现中的注意事项等方面进行探讨，旨在帮助读者更好地理解和应用电源电路。一、电源电路设计的基本原理电源电路是提供电子设备所需电能的系统。它的基本原理是将输入电源转换为稳定、可靠的直流电源，以满足电路的工作要求。在设计电源电路时，需要考虑以下几个基本原理： 1. 电源稳定性：电源应具备稳定输出电压或电流的特性，以确保电子设备的正常运行。常见的电源稳定性参数有输出电压纹波、输出电压调整率等。 2. 效率与功率因数：电源的效率是指输出电功率与输入电功率之比，通常以百分比表示。功率因数则是指交流电源消耗的有用功率与总功率之比。设计电源电路时需考虑提高其效率，降低功率因数。 3. 电源保护：电路设计中，需要考虑电源的过流、过压、过载等保护措施，以避免电子设备受损甚至发生火灾等安全问题。二、电源电路设计的步骤在进行电源电路设计时，可以遵循以下步骤： 1. 确定需求：明确电源的输入电压范围、输出电压、输出电流等参数要求，并考虑使用场景、适用环境等因素。

2. 选择拓扑结构：根据需求和应用场景，选择适合的电源拓扑结构，如开关电源、线性电源、变换器等。 3. 选择元器件：根据拓扑结构选择合适的元器件，如电容器、电感器、二极管、功率器件等。在选择过程中，需考虑元器件的性能参数、可靠性和成本等因素。 4. 电路分析与建模：对所选电源电路进行电路分析，理论上进行建模或仿真，分析其性能指标，如稳定性、效率等。 5. 电路布局与 PCB 设计：根据电路的结构和布线要求，进行 PCB 设计与布局，提高电磁兼容性，并优化散热性能。 6. 原理图设计与仿真：使用电路设计软件，进行电路的原理图设计和仿真，验证设计的正确性和稳定性。 7. 元器件布局与焊接：根据原理图，进行元器件的布局与焊接，注意焊接技巧和焊接温度，确保电路连接可靠。 8. 效果验证与调试：完成焊接后，进行电路的效果验证与调试工作，检查电源输出是否符合设计要求。 9. 电源保护与可靠性设计：在实际应用中，根据具体情况，增加电源的过流、过压等保护及稳定性改进措施。三、电源电路实现的注意事项在电源电路的实际实现中，有一些注意事项需要牢记：

开关电源电路设计与实现

目录 1 绪论 (3) 1.1 课题研究的背景 (3) 1.2 研究的目的及意义 (5) 1.2.1课题研究的目的 (5) 1.2.2课题研究的意义 (5) 1.3 高频开关电源的发展情况 (5) 1.3.1开关电源的发展情况 (5) 1.3.2高频开关电源的主要新技术标志 (6) 1.4 隔离式高频开关电源简介 (8) 2 高频开关电源的总体设计 (9) 2.1 主电路的选择 (9) 2.2 控制电路的选择 (10) 2.2.1单片机控制电路分析 (10) 2.2.2芯片控制电路分析 (10) 2.3 电流工作模式的方案选择 (11) 2.3.1电流连续模式分析 (11) 2.3.2电流断续模式分析 (11) 2.4 综合结构电路图 (12) 3 开关电源输入电路设计 (13) 3.1 电压倍压整流技术 (13) 3.1.1 交流输入整流滤波电路原理 (13) 3.1.2倍压整流技术 (14) 3.2 输入保护器件保护 (15) 3.2.1浪涌电流的抑制 (15) 3.2.2热敏电阻技术分析 (16) 4 开关电源主电路设计 (17) 4.1 单端反激式变换器电路的工作原理 (17) 4.2 开关晶体管的设计 (19) 4.3 变压器绕组的设计 (21)

4.4 输入整流器的选择 (23) 整流器的额定电压应该为最高输入电压的效值的3倍以上，其原因是电网中存在瞬态过电压，通常输入电压220*（1±20%）V或是85——265V应该选择600V 以上电压的整流器和二极管， (24) 5 开关电源控制电路设计 (24) 5.1 芯片简介 (24) 5.1.1芯片原理 (24) 5.1.2 UC3842 内部工作原理简介 (24) 5.2 工作描述 (26) 5.3 UC3842常用的电压反馈电路 (29) 6 结论 (32) 6.1 成果与结论 (32) 6.1.1开关变换器的设计 (32) 6.1.2 PWM集成控制器的设计 (33) 6.1.3电压电流反馈闭环电路的设计 (33) 6.2 进一步工作设想 (33) 1 绪论 1.1 课题研究的背景随着大规模和超大规模集成电路的快速发展，特别是微处理器和半导体存储器的开发利用，孕育了电子系统的新一代产品。显然，那种体积大而笨重的使用工频变压器的线性调节稳压电源已经过时。取而代之的是小型化、重量轻、效率高的隔离式开关电源。开关电源技术发展趋势可以归纳以下几点： ①小型化、薄型化、轻量化、高频化是开关电源的主要发展方向。

开关电源的设计步骤

【开篇】针对开关电源很多人觉得难，主要是理论与实践相结合；万事开头难，我在这里只能算抛砖引玉，慢慢讲解如何设计，有任何技术问题可以随时打断，我将尽力来进行解答。设计一款开关电源并不难，难就难在做精；我也不是一个很精熟的工程师，只能算一个领路人。希望大家喜欢大家一起努力!! 【第一步】开关电源设计的第一步就是看规格，具体的很多人都有接触过；也可以提出来供大家参考，我帮忙分析。我只带大家设计一款宽范围输入的，12V2A 的常规隔离开关电源 1. 首先确定功率，根据具体要求来选择相应的拓扑结构；这样的一个开关电源多选择反激式(flyback) 基本上可以满足要求备注一个，在这里我会更多的选择是经验公式来计算，有需要分析的，可以拿出来再讨论【第二步】 2.当我们确定用flyback 拓扑进行设计以后，我们需要选择相应的PWM IC 和MOS 来进

行初步的电路原理图设计(sch) 无论是选择采用分立式的还是集成的都可以自己考虑。对里面的计算我还会进行分解分立式：PWM IC 与MOS 是分开的，这种优点是功率可以自由搭配，缺点是设计和调试的周期会变长（仅从设计角度来说）集成式：就是将PWM IC 与MOS 集成在一个封装里，省去设计者很多的计算和调试分步，适合于刚入门或快速开发的环境集成式，多是指PWM controller 和power switch 集成在一起的芯片不限定于是PSR 还是SSR 【第三步】 3. 确定所选择的芯片以后，开始做原理图(sch)，在这里我选用ST VIPer53DIP(集成了MOS) 进行设计，原因为何(因为我们是销售这一颗芯片的)？设计之前最好都先看一下相应的datasheet，自己确认一下简单的参数无论是选用PI 的集成，或384x 或OB LD 等分立的都需要参考一下datasheet