开关电源设计中的主要参数名称
开关电源设计(精通型)
开关电源设计（精通型）一、开关电源基本原理及分类1. 基本原理开关电源的工作原理是通过控制开关器件的导通与关断，实现电能的高效转换。
它主要由输入整流滤波电路、开关变压器、输出整流滤波电路和控制电路组成。
在开关电源中，开关器件将输入的交流电压转换为高频脉冲电压，通过开关变压器实现电压的升降，经过输出整流滤波电路，得到稳定的直流电压。
2. 分类（1）PWM（脉冲宽度调制）型开关电源：通过调节脉冲宽度来控制输出电压，具有高效、高精度等特点。
（2）PFM（脉冲频率调制）型开关电源：通过调节脉冲频率来控制输出电压，适用于负载变化较大的场合。
二、开关电源关键技术与设计要点1. 高频变压器设计（1）选用合适的磁芯材料，保证变压器在高频工作时的磁通密度不超过饱和磁通密度。
（2）合理设计变压器的绕组匝数比，以满足输出电压和电流的要求。
（3）考虑变压器损耗，包括铜损、铁损和杂散损耗，确保变压器具有较高的效率。
2. 开关器件的选择与应用（1）开关频率：根据开关电源的设计要求，选择合适的开关频率。
（2）电压和电流等级：确保开关器件能承受最大电压和电流。
（3）功率损耗：选择低损耗的开关器件，提高开关电源的效率。
（4）驱动方式：根据开关器件的特点，选择合适的驱动电路。
3. 控制电路设计（1）稳定性：确保控制电路在各种工况下都能稳定工作。
（2）精度：提高控制电路的采样精度，降低输出电压的波动。
（3）保护功能：设置过压、过流、短路等保护功能，提高开关电源的可靠性。
三、开关电源设计实例分析1. 确定设计指标输入电压：AC 85265V输出电压：DC 24V输出电流：4.17A效率：≥90%2. 高频变压器设计选用EE型磁芯，计算磁芯尺寸、绕组匝数和线径。
3. 开关器件选择根据设计指标，选择一款适合的MOSFET作为开关器件。
4. 控制电路设计采用UC3842作为控制芯片，设计控制电路，实现开关电源的稳压输出。
5. 实验验证搭建实验平台，对设计的开关电源进行测试，验证其性能指标是否符合要求。
开关电源总体技术指标和性能
开关电源总体技术指标和性能作者：不详来源：不详发布时间：2006-5-25 19:05:001、输入电压：110VAC/DC或220VAC/DC或380VAC三相±20%；或85~264VAC全范围2、输入频率：47~63Hz3、输出稳定度：0.5%典型值4、负载稳定度：1%典型值（对于主输出电路）5、输出电压微调范：±10%~±15%（对于主输出电路）6、纹波及噪声：1%，峰峰值（100mVp-p典型值）7、过电压保护：115%~135%（对于主输出电路）8、耐压：初级/次极间初级/外壳间次极/外壳间1500VAC 1500VAC 500VAC9、保持时间：满负荷时典型值为20ms10、工作环境温度：-10~+55℃或-20~+65℃10、过载保护：所有输出端在有短路，过载时均保护二、小功率开关电源系列规格表（单路输出）输出功率15W 30W 50W 70W 100W 120W 150W 200W输入电压110VAC/DC、220VAC/DC 50Hz输出电压5V、9V、12V、13.8V、15V、18V、24V、28V、48V、60V/DC特长输入电压范围宽、体积小、可靠性高、电磁兼容性好、效率高、保护功能完善三、大功率开关电源系列规格表（单路输出）输出功率250W400W500W750W1000W1200W1500W2000W 2400W 3000W 6000W输入电压110VAC/DC、220VAC/DC、380VAC三相 47~63Hz输出电压5V、9V、12V、13.8V、15V、18V、24V、28V、30V、48V、60V、80V、110V、150V、220V/DC特长稳压精度高、效率高、电磁兼容性好、保护功能全、使用寿命长四、多路输出开关电源系列规格表输出功率型号V1 V2 V3 V430W LKD-30-125 +5V2A +12V0.5A +24V0.5A LKD-30-15 +5V2.2A +24V1ALKD-30-121 +5V3A +12V1A -5V0.5A LKD-30-122 +5V3A +12V1.2A -12V0.5A LKD-30-133 +5V3A +15V0.5A -15V0.5A LKD-30-12 +5V4A +12V1A50W LKD-50-12F +5V3A +13V2.5A LKD-50-15F +5V3A +26V1.5ALKD-50-133 +5V4A +15V1A -15V1ALKD-50-122A +5V5A +12V1A -12V1ALKD-50-122B +5V8A +12V0.5A -12V0.5ALKD-50-1325 +5V4A +15V0.5A -12V0.5A +24V0.5A LKD-50-1335A +5V4A +15V0.5A -15V0.5A +24V0.5A LKD-50-1225 +5V6A +12V1A -12V1A +24V0.5A LKD-50-12 +5V6A +12V2ALKD-50-15 +5V6A+24V1ALKD-50-1335B +5V6A +15V1A -15V1A +24V0.5A100WLKD-100-T +5V12A -5V8ALKD-100-11A +5V3A +7.5V11.ALKD-100-12 +5V3A +12V7.2ALKD--100-15 +5V3A +24V3.5ALKD-100-125 +5V6A +12V2A +24V2ALKD-100-133 +5V10A +15V2.5A -15V1ALKD-100-1221 +5V10A +12V2A -12V2A +5V1.5A LKD-100-1331 +5V10A +15V2A -15V2A +5V1.5A LKD-100-1225 +5V10A +12V2A -12V2A +24V1A LKD-100-1335 +5V10A +15V2A -15V2A +24V1A摘自电子发烧友网站：/article/83/145/2006/200605254774.html开关电源的技术指标信息来源: 维库开发网发布时间:2009年2月24日开关电源的技术指标有很多，包括电气指标、机械特性、适用环境、可靠性、安全性和生产成本等。
开关电源中选取滤波电容的三个主要参数
开关电源中选取滤波电容的三个主要参数开关电源中选取滤波电容的三个主要参数许多电子设计者都知道滤波电容在电源中起的作用，但在开关电源输出端用的滤波电容上，与工频电路中选用的滤波电容并不一样，在工频电路中用作滤波的普通电解电容器，其上的脉动电压频率仅有100 赫兹，充放电时间是毫秒数量级，为获得较小的脉动系数，需要的电容量高达数十万微法，因而一般低频用普通铝电解电容器制造，目标是以提高电容量为主，电容器的电容量、损耗角正切值以及漏电流是鉴别其优劣的主要参数。
在开关稳压电源中作为输出滤波用的电解电容器，其上锯齿波电压的频率高达数十千赫，甚至数十兆赫，它的要求和低频应用时不同，电容量并不是主要指标，衡量它好坏的则是它的阻抗一频率特性，要求它在开关稳压电源的工作频段内要有低的等的阻抗，同时，对于电源内部，由于半导体器件开始工作所产生高达数百千赫的尖峰噪声，亦能有良好的滤波作用，一般低频用普通电解电容器在10 千赫左右，其阻抗便开始呈现感性，无法满足开关电源使用要求。
开关稳压电源专用的高频铝电解电容器，它有四端个子，正极铝片的两端分别引出作为电容器的正极，负极铝片的两端也分别引出作为负极。
稳压电源的电流从四端电容的一个正端流入，经过电容内部，再从另一个正端流向负载；从负载返回的电流也从电容的一个负端流入，再从另一个负端流向电源负端。
因为四端电容具有良好的高频特性，它为减小输出电压的脉动分量以及抑制开关尖峰噪声提供了极为有利的手段。
高频铝电解电容器还有多芯的形式，它将铝箔分成较短的若干小段，用多引出片并联连接以减小容抗中的电阻成份，同时，采用低电阻率的材料并用螺杆作为引出端子，以增强电容器承受大电流的能力。
叠片电容也称为无感电容，一般电解电容器的芯子都卷成圆柱形，等效串联电感较大；叠片电容的结构和书本相仿，因流过电流产生的磁。
开关电源变压器参数详细讲解
开关电源变压器参数详细讲解开关电源变压器是一种用于开关电源电路中的变压器，其主要功能是通过变换输入电压的大小和输出电压的大小来实现对电源的调节和稳定。
下面将详细讲解开关电源变压器的参数。
1. 输入电压（Vin）：开关电源变压器的输入电压是指供给变压器的电源电压。
在设计开关电源时，需要根据实际需求选择适当的输入电压，通常为220V或110V。
2. 输出电压（Vout）：开关电源变压器的输出电压是指通过变压器转换后得到的电源输出电压。
输出电压的大小取决于变压器的绕组比例和输入电压的大小。
3. 额定电压（Vrated）：开关电源变压器的额定电压是指其设计和制造时所能承受的最大电压。
超过额定电压的输入电压可能会导致变压器损坏或故障。
4. 额定功率（Prated）：开关电源变压器的额定功率是指其设计和制造时所能承受的最大功率。
超过额定功率的负载可能会导致变压器过热或损坏。
5. 绝缘电阻（Rins）：开关电源变压器的绝缘电阻是指变压器绕组之间的绝缘性能。
绝缘电阻越大，变压器的绝缘性能越好，能够有效防止漏电和电击等安全问题。
6. 频率（f）：开关电源变压器的频率是指输入电源的频率。
在中国，标准的电源频率为50Hz，而在其他国家和地区可能有不同的标准频率。
7. 效率（η）：开关电源变压器的效率是指输出功率与输入功率之间的比值。
通常情况下，开关电源变压器的效率应尽可能高，以减少能量损耗和热量产生。
8. 温升（ΔT）：开关电源变压器的温升是指变压器在工作过程中产生的温度上升。
温升过高可能会导致变压器过热，甚至损坏。
9. 绝缘等级：开关电源变压器的绝缘等级是指变压器的绝缘性能，常用的绝缘等级有F、H等级。
绝缘等级越高，变压器的绝缘性能越好，能够更好地保护变压器和使用者的安全。
10. 尺寸和重量：开关电源变压器的尺寸和重量是指变压器的外形尺寸和重量。
在设计和选择开关电源变压器时，需要考虑变压器的尺寸和重量是否适合安装和使用的场所。
开关电源设计中的主要参数名称
P O额定输出功率η 整机效率Is 次级绕组电流I PRI 初级绕组电流I R初级绕组脉动电流I R=I p*K RP(比值关系)K RP初级绕组电流比例因素K RP=I R/I pIp 初级绕组峰值电流Ip=I R/K RP(比值关系) Ip=I AVG/(1-0.5K RP)*Dmax(数值)I RMS初级绕组有效值电流Dmax 最大占空比Dmax=U OR/U OR+U Imin-U DS(on)*100%U Imin最低直流电压(一般取90V)C XT初级绕组的分布电容C D次级绕组的分布电容C OSS输出电容值U DS漏-源峰值脉冲U OR初级绕组感应电压L PO初级绕组漏感L SO次级绕组漏感I AVG输入电流平均值I AVG=P o/η*U IminB M最大磁通密度B M=100*I P*L P/N P*S Jδ 磁芯气隙宽度δ=40ΠS J(N P2/1000L P-1/1000A L)M 铜线安全边距，三重绝缘线M=0I SP次级峰值电流I SP=I P*N P/N SI SRMS次级有效值电流I RI输出滤波电容上的纹波电流Dsm 次级导线最小直径(裸线)DSM 次级导线最大外径（带绝缘层）DSM=b-2M/NsJ 初级绕组的电流密度（一般值为4-10A/mm2）U(BR)S次级整流管最大反向峰值电压U(BR)S=Uo+Umax*Ns/NpU(BR)FB反馈级整流管最大反向峰值电压U(BR)FB=U FB+Umax*N F/N PUo 输出额定电压U FB反馈额定电压N S输出次级绕组匝数Ns=(Uo+U D)*N P*(1-Dam)/V in(min)*DmaxN F反馈绕组匝数N F=Ns*U FB+U F2/Uo+U F1N P初级绕组匝数N P=Ns*U OR/Uo+U F1 ;N P=L P*I P/Ae*BU RI 输出纹波电压U RI=I SP*roI RMS整流桥输入有效值电流I RMS=Po/η*umin*CosφI OM最大输出电流ro 输出电容的等效串联电阻值（可查电容规格）C A导线的电流容量CA=400园密耳/ACosφ 开关电源功率因素（一般为0.5-0.7）I BR整流桥有效电流值I BR≥2I RMSU RM反馈级整流管最大反向工作电压U RM≥1.25U(BR)FBU BR整流桥最大反向击穿电压U BR≥1.25√2*umaxA LG 有气隙的磁芯等效电感A LG=L P/N P2L P初级绕组电感量LP=106*Po/I P2*K RP(1-K RP/2)f(HZ)*Z(1-η)+η/ηZ 损耗分配因素b E 有效骨架宽度b E=d(b-2M)d 初级层数b 骨架宽度n 初、次级的匝数比B AC交流磁通密度B AC=B M*K RP/Z ;B AC=108(Umin-U DS(ON))Dmax/2fS J*N P A L无气隙时的等效电感L 有效磁路长度S J 磁芯有效横截面积μr 无气隙时的相对磁导率μr=A L*1/4Π*S JD PM初级绕组导线的最大外径（带绝缘层）umin 交流输入最小值umax 交流输入最大值Umin 直流输入最小值Umax 直流输入最大值。
高频开关电源系统的主要技术参数
高频开关电源系统的主要技术参数
1.输入电压范围：高频开关电源系统通常需要输入直流电压或交流电压。
输入电压范围决定了电源系统的适用范围。
一般来说，输入电压范围是根据具体的应用需求来确定的，比如直流电压范围一般为12V、24V、48V等，交流电压范围一般为100V、220V、380V等。
2.输出电压范围：高频开关电源系统可以根据实际需求提供不同输出电压。
输出电压范围由电源系统的设计和组成元件决定。
一般来说，输出电压范围可以从几伏特到几千伏特不等。
3.输出功率：输出功率是指高频开关电源系统在工作状态下能够提供的最大功率。
输出功率的大小通常由应用需求来确定。
一般来说，输出功率可以从几瓦到几千瓦不等。
4.转换效率：转换效率是指高频开关电源系统将输入电能转换为输出电能的效率。
转换效率越高，系统的能量损耗就越少，效率也越高。
一般来说，高频开关电源系统的转换效率可以达到90%以上。
5.纹波和噪声：纹波和噪声是指高频开关电源系统输出电压中的波动和噪声。
纹波和噪声对于一些应用来说非常重要，比如在精密仪器和通信设备中，需要较低的纹波和噪声水平。
6.绝缘电阻：绝缘电阻是指高频开关电源系统的输入和输出之间的绝缘能力。
绝缘电阻决定了系统的安全性能。
一般来说，绝缘电阻应满足相关的国际和行业标准要求。
7.工作温度范围：工作温度范围是指高频开关电源系统能够正常工作的温度范围。
一般来说，高频开关电源系统的工作温度范围根据具体的应用需求来确定。
开关电源的主要性能指标及其分析
开关电源的主要性能指标及其分析开关电源主要性能指标分为输入参数、输出参数、电磁兼容性能指标和其他标准等４类，它们是开关电源选择和设计制造的依据。
1、输入参数（1）输入电压国内应用的民用交流三相电源电压为３８０Ｖ，单相为２２０Ｖ。
目前，开关电源多采用国际通用电压范围，即单相交流８５～２６５Ｖ，这一范围覆盖了全球各种民用电源标准所限定的电压。
直流输入电压情况较复杂，从２４～６００Ｖ均有可能。
由于输入电压变化范围过宽，在设计开关电源过程中就必须留下较大裕量而造成浪费，因此，变化范围应在满足实际要求的前提下尽可能小。
（2）输入频率我国市电频率为５０Ｈｚ。
航空、航天及船舶用电源常采用４００Ｈｚ，它们的输入电压通常为单相或三相１１５Ｖ，整流后的脉动频率远高于工频，因而整流后所接滤波电容的电容量可减小很多。
（3）输入相数三相输入的情况下，整流后直流电压约为单相输入时的１．７倍，当开关电源功率大于５ｋＷ时，应选三相输入，以避免引起电网三相间的不平衡，同时可减小主电路的电流，以降低损耗。
功率为３～５ｋＷ时可选单相输入，以降低主电路电压等级，以降低成本。
（4）输入谐波电流和功率因数为保护电网环境、降低谐波污染、提高电能效率，许多国家和地区已出台相应的更高的标准要求（ＩＥＣ６１０００－３系列），对用电装置的输入谐波电流和功率因数做出较严格的规定，因而，输入谐波和功率因数成为开关电源的一个重要指标，也成为设计、应用开关电源产品的一个重点。
但减小谐波电流和提高功率因数会增大电路的复杂程度，增加成本，可靠性也会随着元器件的增加而下降。
因此，应根据实际需要和有关标准来制定指标。
目前单相有源功率因数校正（ＰＦＣ）技术已基本成熟，附加成本也较低，可很容易使输入功率因数达到０．９９以上，输入总谐波电流小于５％。
三相ＰＦＣ技术还不成熟，若要使功率因数达到较高值（如高于０．９９），则需要６开关ＰＷＭ整流电路，其成本很可能会高于后级ＤＣ／ＤＣ变换器成本。
开关电源项目实战解析
1开关电源设计前各参数以NXP的TEA1832图纸做说明。
分析电路参数设计与优化并到认证至量产。
所有元器件尽量选择公司现有的或者量大的元件，方便后续降成本。
1、输入端：FUSE选择需要考虑到I^2T参数。
保险丝的分类，快断，慢断，电流，电压值，保险丝的认证是否齐全。
保险丝前的安规距离2.5mm以上。
设计时尽量放到3mm以上。
需考虑打雷击时，保险丝I2T是否有余量，会不会打挂掉。
2、压敏电阻：图中可以增加一个压敏电阻，一般采用14D471,也可采用561，直径越大抗浪涌电流越大，也有增强版的10S471,14S471等，一般14D471打1KV,2KV雷击够用了，增加雷击电压就要换成MOV+GDT。
有必要时，压敏电阻外包个热缩套管。
3、NTC：图中可以增加个NTC,有的客户有限制冷启动浪涌电流不超过60A,30A，NTC的另一个目的还可以在雷击时扛部分电压，减下MOSFET的压力。
选型时注意NTC的电压，电流，温度等参数。
4、共模电感：传导与辐射很重要的一个滤波元件，共模电感有环形的高导材料5K,7K,0K,12K,15K，常用绕法有分槽绕，并绕，蝶形绕法等，还有UU型，分4个槽的ET型。
这个如果能共用老机种的最好，成本考虑，传导辐射测试完成后才能定型。
5、X电容选择：需要与共模电感配合测试传导与辐射才能定容值，一般情况为功率越大X电容越大。
6、如果认证有输入L,N的放电时间要求，需要在X电容下放2并2串的电阻给电容放电。
7、桥堆的选择：一般需要考虑桥堆能过得浪涌电流，耐压和散热，防止雷击时坏掉。
8、VCC启动电阻：注意启动电阻的功耗，主要是耐压值，1206一般耐压200V,0805一般耐压150V，能多留余量比较好。
9、输入滤波电解电容：一般看成本的考虑，输出保持时间的10mS，按照电解电容容值的最小情况80%容值设计，不同厂家和不同的设计经验有点出入，有一点要注意普通的电解电容和扛雷击的电解电容，电解电容的纹波电流关系到电容寿命，这个看品牌和具体的系列。
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开关电源设计中的主要参数名称
P O额定输出功率
η整机效率
Is 次级绕组电流
I PRI 初级绕组电流
I R初级绕组脉动电流I R=I p*K RP(比值关系)
K RP初级绕组电流比例因素K RP=I R/I p
Ip 初级绕组峰值电流 Ip=I R/K RP(比值关系) Ip=I AVG/(1-0.5K RP)*Dmax(数值)
I RMS初级绕组有效值电流
Dmax 最大占空比 Dmax=U OR/U OR+U Imin-U DS(on)*100%
U Imin最低直流电压(一般取90V)
C XT初级绕组的分布电容
C D次级绕组的分布电容
C OSS输出电容值
U DS漏-源峰值脉冲
U OR初级绕组感应电压
L PO初级绕组漏感
L SO次级绕组漏感
I AVG输入电流平均值I AVG=P o/η*U Imin
B M最大磁通密度B M=100*I P*L P/N P*S J
δ磁芯气隙宽度δ=40ΠS J(N P2/1000L P-1/1000A L)
M 铜线安全边距，三重绝缘线 M=0
I SP次级峰值电流I SP=I P*N P/N S
I SRMS次级有效值电流
I RI输出滤波电容上的纹波电流
Dsm 次级导线最小直径(裸线)
DSM 次级导线最大外径（带绝缘层） DSM=b-2M/Ns
J 初级绕组的电流密度（一般值为4-10A/mm2）
U(BR)S次级整流管最大反向峰值电压U(BR)S=Uo+Umax*Ns/Np
U(BR)FB反馈级整流管最大反向峰值电压U(BR)FB=U FB+Umax*N F/N P
Uo 输出额定电压
U FB反馈额定电压
N S输出次级绕组匝数 Ns=(Uo+U D)*N P*(1-Dam)/V in(min)*Dmax
N F反馈绕组匝数N F=Ns*U FB+U F2/Uo+U F1
N P初级绕组匝数N P=Ns*U OR/Uo+U F1 ;N P=L P*I P/Ae*B
U RI 输出纹波电压U RI=I SP*ro
I RMS整流桥输入有效值电流I RMS=Po/η*umin*Cosφ
I OM最大输出电流
ro 输出电容的等效串联电阻值（可查电容规格）
C A导线的电流容量 CA=400园密耳/A
Cosφ开关电源功率因素（一般为0.5-0.7）
I BR整流桥有效电流值I BR≥2I RMS
U RM反馈级整流管最大反向工作电压U RM≥1.25U(BR)FB
U BR整流桥最大反向击穿电压U BR≥1.25√2*umax
A LG 有气隙的磁芯等效电感A LG=L P/N P2
L P初级绕组电感量 LP=106*Po/I P2*K RP(1-K RP/2)f(HZ)*Z(1-η)+η/η
Z 损耗分配因素
b E 有效骨架宽度b E=d(b-2M)
d 初级层数
b 骨架宽度
n 初、次级的匝数比
B AC交流磁通密度B AC=B M*K RP/Z ;B AC=108(Umin-U DS(ON))Dmax/2fS J*N P A L无气隙时的等效电感
L 有效磁路长度
S J 磁芯有效横截面积
μr 无气隙时的相对磁导率μr=A L*1/4Π*S J
D PM初级绕组导线的最大外径（带绝缘层）
umin 交流输入最小值
umax 交流输入最大值
Umin 直流输入最小值
Umax 直流输入最大值。