课 开关电源的设计
《开关电源的设计》课件
开关电源是一种将电能进行转换的装置，通过控制开关管的 工作状态，将输入的直流电压或交流电压转换成所需的电压 或电流。它主要由输入电路、输出电路、开关管、控制电路 等部分组成。
开关电源的特点
总结词
开关电源具有效率高、体积小、重量轻、动态响应快、可靠性高等特点。
详细描述
开关电源的效率一般在80%以上，甚至可以达到90%以上，因此具有较高的能源利用率。同时，由于开关电源采 用了高频变压器，使得其体积和重量都大大减小，方便了设备的集成和运输。此外，开关电源的动态响应速度快 ，可以快速地响应输入电压和负载的变化，提高了系统的稳定性和可靠性。
02 开关电源的基本原理
开关电源的工作原理
01
开关电源通过控制开关管开通和关断的时间比率，维
持输出电压的稳定。
02
当输入电压或负载电流发生变化时，控制电路会调整
开关管的通断时间，以保持输出电压的稳定。
03
开关电源的效率较高，因为开关管在截止期间不消耗
电能。
开关电源的电路组成
输入电路
包括滤波器、整流器和限流电路，用 于将交流输入电压转换为直流电压。
根据不同的控制方式，可以选择不同的控制电路 类型，如脉冲宽度调制（PWM）和脉冲频率调 制（PFM）。
控制电路的设计原则
根据输出电压、电流的要求，选择合适的控制芯 片、电阻和电容元件，并确定其参数。
04 开关电源的优化
提高效率的优化
优化电路拓扑结构
选择合适的电路拓扑结构，如 Boost、Buck等，以降低能量
设计故障诊断与保护电路，及时检测并处 理电源故障，提高电源的可靠性。
05 开关电源的测试与调试
测试方法
输入测试
开关电源原理设计及实例变压器隔离的DCDC变换器拓扑结构课堂课件
对电源进行充电；另一方面，流过反馈线圈 N3 绕组中的电流产生的磁场可以使
变压器的铁心退磁，使变压器铁心中医的学磁知识场！强度恢复到初始状态。
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4.3 单端反激式结构
4.3.1 简介
所谓单端反激式变压器开关电源，是指当变压器的初级线圈正好被直 流电压激励时，变压器的次级线圈没有向负载提供功率输出，而仅在变压 器初级线圈的激励电压被关断后才向负载提供功率输出，这种变压器开关 电源称为反激式开关电源。单端反激变换器是在反极性(Buck--Boost)变 换器基础上演变而来的，因此具有反极性变换器的特性。
医学知识！
4
4.1 概述
直流
逆变 电路
交流
变压器
交流
整流 电路
脉动
直流
直流
滤波器
图 4-1 隔离DC-DC变换器功能示意图
医学知识！
5
4.1 概述
升压和降压等变换器可以完成直流电压的变换。但实际上存在着转换功能上的局
限性，例如，输入输出不隔离，输入输出电压比或电流比不能过大以及无法实现多路 输出等。这种局限性只能用另一种开关变换器中的重要组件—变压隔离器来克服。下 面列出采用变压器隔离结构的原因： 输出端与输入端之间需要隔离； 变压器可以同时输出多组不同数值的电压，改变输出电压和输出电流很容易，只需 改变变压器的匝数比和漆包线截面积的大小即可；
4.2.3 电路关键节点波形
医学知识！
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4.2 单端正激式结构
变压器的磁心复位：开关 S 导通后，变压器的励磁电流由零开始，随着时
间的增加而线性的增长，直到 S 关断。为防止变压器的励磁电感饱和，必须设
法使励磁电流在 S 关断后到下一次再开通的一段时间内降回零，这一过程称为
课程设计：反激式开关电源
U g RCD吸收电路
+
VD1
Io
Ug
+
VD1
Io
Rs
Cs N p
Ds
Ns
C + R Uo
Lm Nc
Np
Ns
C + R Uo
C1
Q
C1
Dc
-
Q
-
Ri
（a）
Ri
(b)
图 3 吸收电路
4．反激变换器的系统结构
反激式变换器的系统结构示意图如图 4 所示。由图中可以看出，一个 AC 输入 DC 输出 的反激式变换器主要由如下五部分构成：输入电路、变压器、控制电路、输出电路和吸收电 路构成。输入电路主要包括整流和滤波，将输入的正弦交流电压变成直流，而输出电路也是 整流和滤波，是将变压器副边输出的方波电压单向输出，且减少输出电压的纹波。吸收电路 如图 3 所示。所以，反激变换器的关键在于变压器和控制电路的设计。这也是本次课程设计 的重点。
3．反激变换器的吸收电路
实际反激变换器会有各种寄生参数的存在，如变压器的漏感，开关管的源漏极电容。所 以基本反激变换器在实际应用中是不能可靠工作的，其原因是变压器漏感在开关 Q 截止时， 没有满意的去磁回路。为了让反激变换器的工作变得可靠，就得外加一个漏感的去磁电路， 但因漏感的能量一般很小，所以习惯上将这种去磁电路称为吸收电路，目的是将开关 Q 的 电压钳位到合理的数值。 在 220V AC 输入的小功率开关电源中， 常用的吸收电路主要有 RCD 吸收电路和三绕组吸收电路。其结构如图 3(a)(b)所示。
U o MU g ，
I g MI o ，其中 M
Np D ，N 。 Ns N (1 D)
开关电源设计步骤
开关电源设计步骤开关电源设计步骤步骤1 确定开关电源的基本参数① 交流输入电压最小值umin② 交流输入电压最大值umax③ 电网频率Fl 开关频率f④ 输出电压VO(V):已知⑤ 输出功率PO(W):已知⑥ 电源效率η:一般取80%⑦ 损耗分配系数Z:Z表示次级损耗与总损耗的比值,Z=0表示全部损耗发生在初级,Z=1表示发生在次级.一般取Z=0.5步骤2 根据输出要求,选择反馈电路的类型以及反馈电压VFB步骤3 根据u,PO值确定输入滤波电容CIN、直流输入电压最小值VImin① 令整流桥的响应时间tc=3ms② 根据u,查处CIN值③ 得到Vimin确定CIN,VImin值u(V) PO(W) 比例系数(μF/W) CIN(μF) VImin(V)固定输入:100/115 已知 2~3 (2~3)×PO ≥90通用输入:85~265 已知 2~3 (2~3)×PO ≥90固定输入:230±35 已知 1 PO ≥240步骤4 根据u,确定VOR、VB① 根据u由表查出VOR、VB值② 由VB值来选择TVSu(V) 初级感应电压VOR(V) 钳位二极管反向击穿电压VB(V)固定输入:100/115 60 90通用输入:85~265 135 200固定输入:230±35 135 200步骤5 根据Vimin和VOR来确定最大占空比Dmax① 设定MOSFET的导通电压VDS(ON)② 应在u=umin时确定Dmax值,Dmax随u升高而减小步骤6 确定初级纹波电流IR与初级峰值电流IP的比值KRP,KRP=IR/IPu(V) KRP最小值(连续模式) 最大值(不连续模式)固定输入:100/115 0.4 1通用输入:85~265 0.4 1固定输入:230±35 0.6 1步骤7 确定初级波形的参数① 输入电流的平均值IAVG② 初级峰值电流IP③ 初级脉动电流IR④ 初级有效值电流IRMS步骤8 根据电子数据表和所需IP值 选择TOPSwitch芯片① 考虑电流热效应会使25℃下定义的极限电流降低10%,所选芯片的极限电流最小值ILIMIT(min)应满足:0.9 ILIMIT(min)≥IP步骤9和10 计算芯片结温Tj① 按下式结算:Tj＝[I2RMS×RDS(ON)+1/2×CXT×(VImax+VOR) 2 f ]×Rθ+25℃式中CXT是漏极电路结点的等效电容,即高频变压器初级绕组分布电容② 如果Tj>100℃,应选功率较大的芯片步骤11 验算IP IP=0.9ILIMIT(min)① 输入新的KRP且从最小值开始迭代,直到KRP=1② 检查IP值是否符合要求③ 迭代KRP=1或IP=0.9ILIMIT(min)步骤12 计算高频变压器初级电感量LP,LP单位为μH步骤13 选择变压器所使用的磁芯和骨架,查出以下参数:① 磁芯有效横截面积Sj(cm2),即有效磁通面积.② 磁芯的有效磁路长度l(cm)③ 磁芯在不留间隙时与匝数相关的等效电感AL(μH/匝2)④ 骨架宽带b(mm)步骤14 为初级层数d和次级绕组匝数Ns赋值① 开始时取d＝2(在整个迭代中使1≤d≤2)② 取Ns=1(100V/115V交流输入),或Ns=0.6(220V或宽范围交流输入)③ Ns=0.6×(VO+VF1)④ 在使用公式计算时可能需要迭代步骤15 计算初级绕组匝数Np和反馈绕组匝数NF① 设定输出整流管正向压降VF1② 设定反馈电路整流管正向压降VF2③ 计算NP④ 计算NF步骤16~步骤22 设定最大磁通密度BM、初级绕组电流密度J、磁芯的气隙宽度δ,进行迭代.① 设置安全边距M,在230V交流输入或宽范围输入时M=3mm,在110V/115V交流输入时M=1.5mm.使用三重绝缘线时M=0② 最大磁通密度BM=0.2~0.3T若BM>0.3T,需增加磁芯的横截面积或增加初级匝数NP,使BM在0.2~0.3T范围之内.如BM<0.2T,就应选择尺寸较小的磁芯或减小NP值.③ 磁芯气隙宽度δ≥0.051mmδ＝40πSJ(NP2/1000LP-1/1000AL)要求δ≥0.051mm,若小于此值,需增大磁芯尺寸或增加NP值.④ 初级绕组的电流密度J=(4~10)A/mm2若J>10A/mm2,应选较粗的导线并配以较大尺寸的磁芯和骨架,使J<10A/mm2.若J<4A/mm2,宜选较细的导线和较小的磁芯骨架,使J>4A/mm2;也可适当增加NP的匝数.⑤ 确定初级绕组最小直径(裸线)DPm(mm)⑥ 确定初级绕组最大外径(带绝缘层)DPM(mm)⑦ 根据初级层数d、骨架宽带b和安全边距M计算有效骨架宽带be(mm)be=d(b-2M)然后计算初级导线外径(带绝缘层)DPM:DPM＝be/NP步骤23 确定次级参数ISP、ISRMS、IRI、DSM、DSm① 次级峰值电流ISP(A) ISP=IP×(NP/NS)② 次级有效值电流ISRMS(A)③ 输出滤波电容上的纹波电流IRI(A)⑤ 次级导线最小直径(裸线)DSm(mm)⑥ 次级导线最大外径(带绝缘层)DSM(mm)步骤24 确定V(BR)S、V(BR)FB① 次级整流管最大反向峰值电压V(BR)SV(BR)S＝VO+VImax×NS/NP② 反馈级整流管最大反向峰值电压V(BR)FBV(BR)FB＝VFB+ VImax×NF/NP步骤25 选择钳位二极管和阻塞二极管步骤26 选择输出整流管步骤27 利用步骤23得到的IRI,选择输出滤波电容COUT① 滤波电容COUT在105℃、100KHZ时的纹波电流应≥IRI② 要选择等效串连电阻r0很低的电解电容③ 为减少大电流输出时的纹波电流IRI,可将几只滤波电容并联使用,以降低电容的r0值和等效电感L0④ COUT的容量与最大输出电流IOM有关步骤28~29 当输出端的纹波电压超过规定值时,应再增加一级LC滤波器① 滤波电感L=2.2~4.7μH.当IOM<1A时可采用非晶合金磁性材料制成的磁珠;大电流时应选用磁环绕制成的扼流圈.② 为减小L上的压降,宜选较大的滤波电感或增大线径.通常L=3.3μH③ 滤波电容C取120μF /35V,要求r0很小步骤30 选择反馈电路中的整流管步骤31 选择反馈滤波电容反馈滤波电容应取0.1μF /50V陶瓷电容器步骤32 选择控制端电容及串连电阻控制端电容一般取47μF /10V,采用普通电解电容即可.与之相串连的电阻可选6.2Ω、1/4W,在不连续模式下可省掉此电阻.步骤33选定反馈电路步骤34选择输入整流桥① 整流桥的反向击穿电压VBR≥1.25√2 umax③ 设输入有效值电流为IRMS,整流桥额定有效值电流为IBR,使IBR≥2IRMS.计算IRMS公式如下: cosθ为开关电源功率因数,一般为0.5~0.7,可取cosθ＝0.5步骤35 设计完毕在所有的相关参数中,只有3个参数需要在设计过程中进行检查并核对是否在允许的范围之内.它们是最大磁通密度BM(要求BM=0.2T~0.3T)、磁芯的气隙宽度δ(要求δ≥0.051mm)、初级电流密度J(规定J=4~10A/。
第1课 开关电源的设计
从市场的角度设计电源
➢ 电源方案的选择： 采用何种工作方式反激、正激、推挽、半
桥、全桥等； ➢ 产品的工作环境：
主要考虑温度、湿度和灰尘等（例如销 往海南的电源和销往黑龙江的就不一样， 一个是注意温度和湿度，另一个要注意温 度和干燥防尘）； ➢ 产品的保护方面考虑。
3/30/2020
3/30/2020
输出直流电压Vo计算
➢ 输出电压为： Vo/Vi = -d/1-d
3/30/2020
电源的技术指标
➢ 线形电源： 工作在线形放大区内；纹波小；电路比较简单； 效率低，35~60%； 形式比较简单，只能用在降压环境下；
➢ 开关电源： 效率高。70~95%； 形式多种多样，升压、降压、升降压等； 适用范围广，40V~480V； 小巧轻便。
➢ 稳压： 稳压管、复合管、三端稳压管（大家设计重点考 虑哪些因素呢？） 注意隔离、端子区分、散热、计算的问题
3/30/2020
开关电源的组成2
➢ PWM控制部分 主要包括：取样、供电、辅助供电、开关
3/30/2020
开关电源的组成3
➢ 输出（滤波、整流、稳压）：
3/30/2020
典型电路的组成
➢ 整流： 半波（电压一般U/2）、全桥（√2U）、倍压 （ 2√2U ）二倍压。
➢ 滤波： 电感、电容 （根据什么特性滤波？） 电流不能突变、电压不能突变。
电压Vo； ➢ 当S截至时，D上负下正，是由L感应的电压所至，
由于没有能量补充，所以电感IL是下降的；
所以：Vo=（Ton/T）×Vin=D × Vin
课后作业：请出计算Buck电路中的电感L 值的公式。
3/30/2020
Boost电路原理图
开关电源课程设计报告
太原理工大学课程设计任务书指导教师签名：日期：前言随着电力电子技术的发展，开关电源的应用越来越广泛。
反激式开关电源以其设计简单，体积小巧等优势，广泛应用于小功率场合。
开关电源以其小型、轻量和高效率的特点，被广泛地应用于各种电气设备和系统中，其性能的优劣直接关系到整个系统功能的实现。
开关稳压电源有多种类型，其中单端反激式开关电源由于具有线路简单，所需要的元器件少，能够提供多路隔离输出等优点而广泛应用于小功率电源领域。
本论文根据输入电压经EMI滤波设计整流桥，再与直流变压器开关管构成反激电路。
通过输出反馈经UC3842控制占空比，从而使输出电压稳定。
反激电路中开关管开通原边线圈储存能量，副边不导通。
原边关断时，线圈储存的能量通过互感向负载提供能量。
输出电压反馈由TL431和光耦构成，当输出稳定时，有一个稳定的电流；当输出电压增大时，TL431分流增加，发光二极管亮度改变，使三级管电流改变，致使开关管控制导通占空比改变，从而使输出电压减小。
另外，芯片UC3842引脚接一电流反馈，通过控制分压值实现截流保护，防止输出过电流。
设计中，直流变压器的设计是重点，需要计算其原边电感，原副边匝数，铁芯的选择，根据这些参数构造电路图，计算各电容电阻值及二极管承受的反压，选择合适的型号。
论文先介绍了开关电源及反激式开关电源，然后介绍器件选型，再分部分介绍主电路、控制电路和保护电路，最后附表为选择时参数参考表和总电路图。
目录前言第一章开关电源概述 (1)1.1开关电源综述 (1)1.2反激式开关电源介绍 (2)第二章总体方案的确定 (2)2.1总体设计思路及框图 (2)2.2仿真原理图 (3)第三章具体电路设计 (5)3.1EMI滤波电路 (5)3.2整流滤波电路设计 (6)3.3 高频变压器的设计 (7)3.4控制反馈电路的设计 (15)3.5保护电路的设计 (17)3.6输出侧滤波电路设计 (18)第四章电路仿真与结果 (19)4.1 EMI滤波电路 (19)4.2整流电路 (21)4.3反激型电路 (22)4.4反馈电路 (23)4.5总电路 (24)心得体会 (25)参考文献 (26)反激型开关电源电路设计第一章开关电源概述1.1开关电源综述电源是各种电子设备不可缺少的组成部分，其性能的优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠的工作。
半桥式开关电源设计 电力电子技术课设
半桥式开关电源设计电力电子技术课设半桥式开关电源是一种常用的电力电子器件，广泛应用于各种电子设备中。
它具有高效率、稳定性好、体积小等优点，因此在电力电子技术领域中具有重要意义。
本文将介绍半桥式开关电源设计的背景和重要性。
本文档旨在说明设计半桥式开关电源的具体目标和要求。
以下是设计目标的详细说明：设计目标一：高效能通过优化电路拓扑和元件参数，实现高效的能源转换。
目标是在不牺牲电源稳定性的前提下，最大程度地减少能量损耗。
设计目标二：稳定性保证电源输出的稳定性和可靠性，以满足应用领域对电源质量的要求。
应考虑并解决可能存在的振荡、噪音和波动等问题。
设计目标三：自保护在电路发生异常情况（如过载、过温、短路等）时，能够及时自动切断输出，以保护电源和电路的安全性。
设计应考虑采用适当的保护措施，如过流保护、过温保护和过压保护。
设计目标四：成本效益在满足上述要求的前提下，尽量降低设计成本。
可通过选择适当的元件、合理布局和设计简洁的控制电路等方式来实现成本效益。
设计目标应指导整个半桥式开关电源的设计过程，确保设计出满足要求的高效、稳定、可靠且经济的电源系统。
选择元器件选择开关电源中的主要元器件，包括半桥式开关管、电、电感器等。
根据具体需求和性能要求，选择合适的型号和规格。
确定输入电压范围和输出功率，并根据这些数据选择合适的元器件参数。
电路分析进行半桥式开关电源的电路分析，包括开关管工作原理、电流路径等。
分析电路中的电流、电压、功率等参数，计算电路的效率和损耗。
电路优化根据电路分析的结果，进行电路优化。
可以尝试调整元器件参数、改进电路拓扑结构等方法来提高电路的性能。
优化电路的效率、稳定性和功率因数等指标，以满足设计要求并提高整体性能。
仿真验证使用电路仿真软件，如LTspice等，对设计的半桥式开关电源进行仿真验证。
分析仿真结果，验证电路的性能、稳定性和效率等指标是否满足设计要求。
硬件实现根据设计和仿真结果，进行半桥式开关电源的硬件实现。
(完整word版)基于Buck变换器的开关电源设计【适合做课程设计】
基于Buck变换器的开关电源设计摘要一个高可靠性的电源系统需要大功率宽电压输入范围的DC/DC变换，在充分考虑不同DC/DC变换器拓扑特点的基础上，选用Buck作为系统的电路拓扑.本文介绍了Buck电路的工作原理，对整个闭环结构进行设计与研究,并附以相关电路图表示。
并选择符合规范的元器件，计算产品的成本.关键词Buck拓扑；DC/DC；开关电源;MC34063第一章概述开关电源是利用现代电子电力技术控制功率器件(MOSFET、三极管等）的导通和关断时间来稳定输出电压的一种稳压电源，具有转换效率高，体积小,重量轻，控制精度高等优点。
1。
1基本要求输入直流9V-12V,输出5V，5W；开关振荡频率40KHz。
1.2方案设计采用MOSFET作为功率转换元件,MOSFET具有压降小，输入电阻高，动态特性好等特点。
控制方案采用集成电路MC34063单路PWM控制芯片，极大简化电路设计。
第二章开关电源输入与控制部分设计2。
1 开关电源工作原理开关电源是指调整管工作在开关方式，只有导通和截止两个状态，图2-1为工作过程。
基准电压为固定值,由于输入波动或负载变化导致输出电压减小，采样电压将减小，经过比较放大后，脉冲调制电路根据这个误差，提高占空比使输出电压增大.同理,当由于输入波动或负载变化导致输入电压增大时,脉冲调制电路降低占空比使输出电压减小，以此来控制输出电压的稳定。
图2-1 开关电源原理框图2。
2 Buck 调整器的基本工作方式Buck 调整器的基本电路如图2-2所示,晶体管Q1与直流输入电压dc V 串联，通过Q1的开通与关断，在V1处产生方波电压，采用恒频占空比可调的方式（PWM),在V1出产生方波电压，Q1导通时间为on T 。
Q1导通时V1点电压为dc V ，电流通过串接的电感L0流入输出端,Q1关断时，电感L0产生反电动势，使V1点电压迅速下降到0并变负，直至被D1钳位于—0。
8V 。
假设二极管导通压降为0,则V1点电压为矩形波，该方波电压平均值为T T V on dc /。
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从市场的角度设计电源
电源方案的选择： 采用何种工作方式反激、正激、推挽、半桥、全桥等；
产品的工作环境： 主要考虑温度、湿度和灰尘等（例如销往海南的电源和销往黑龙江的就不一 样，一个是注意温度和湿度，另一个要注意温度和干燥防尘）；
产品的保护方面考虑。
2021/2/7
从设计的角度设计电源
这里的二极管起到阻碍作用。。。。。。。。
2021/2/7
输出直流电压Vo计算
输出电压为： Vo/Vi = -d/1-d
2021/2/7
电源的技术指标
线形电源： 工作在线形放大区内；纹波小；电路比较简单； 效率低，35~60%； 形式比较简单，只能用在降压环境下；
开关电源： 效率高。70~95%； 形式多种多样，升压、降压、升降压等； 适用范围广，40V~480V； 小巧轻便。
2021/2/7
反转式变换器图
2021/2/7
反转式变换器原理说明
定义： 所谓反转式，就是输入电压的正负极性颠倒后输出。
原理是怎样的？ 1、当开关管Q导通Ton时，输入的直流电压Vi全部加在电感
L两端，电感上的电压是上正下负，电感中的电流方向是 由上向下流的，在原来的基础上线性增加，此时的电感储 存能量； 2、当开关管Q截止Toff时，电感中的磁能变成电能，电感L两 端相当于一个电源变压器的绕组两端一样向外供电，电感 中的电流方向与原来方向相同，仍由上向下流动，但电压 极性是上负下正，这个负电压，通过二极管D整流和电容 器C2滤波后，输出负的直流电压加在负载RL上。
2021/2/7
电源在产品中占重要角色
电源是各种电子设备中不可或缺的一部分，它是各种电压和电流的源泉。首 先只有电源正常工作，才能谈上其他设备正常工作。
优秀合格的电源，可以避免其他电子设备的干扰（保护自己被干扰）； 良好的电源在任何设备中都不会干扰其他设备（保护干扰其它设备）； 防止自身的干扰（相互）。
2021/2/7
上述两种电源的重要参数
提供能量的范围： U 输出电压、I 输出电流、P 输出功率。
稳定度： 变化量 / 输出量 = 调整率 纹波的大小： （0.5~1）%
综合功能的要求： 保护、过压、过流等；
2021/2/7
开关电源的组成1
输入部分（滤波、整流、稳压）：
2021/2/7
开关电源的组成2
电源总的概述的说明
问题：电源根据组织结构分哪几类？各起什么作用？
分为线形电源、PWM控 制的开关电源、高谐振开 关电源。
2021/2/7
电源的基本概念问题
什么是“离线”开关电源？ 什么是差模噪声？什么是共模噪声？ 我们在设计电源时，输入保险丝是怎样选择的？ 浪涌限制一般采用哪些元器件？
2021/2/7
Q导通时，输入电压Vin全部加在电感上，这时IL=IC，IC是 线性增长的，同时在L上储存能量，R全靠C放电；
Q截止时，L磁能转换为自感电压，电压的极性与原来电流 方向相同，这时L上的电压为左负右正，L上的自感电压和 Vin相加为输出电压Vo，所以Vo高于Vin，这个高电压经D 一部分为R供电，另一部分为C充电，当在导通时再补给L， 这里的D是阻碍C的输出电压给Q短路烧坏Q，这里的C在设 计时要求大点，用CLC滤波，纹波更小。
压Vo； 当S截至时，D上负下正，是由L感应的电压所至，
由于没有能量补充，所以电感IL是下降的； 所以：Vo=（Ton/T）×Vin=D × Vin21/2/7
Boost电路原理图
升压电路（Boost）
2021/2/7
Boost电路原理说明
2021/2/7
从设计的角度设计电源
对噪声抑制的控制电路，采用共模（高频150K以上，高导磁）还是差模 （150K以下，磁通密度大）；
结构空间的选择： 主要考虑体积小、形状不同（怪异）、元器件摆放位置的差异、散热的需求、 耐压安规的需求。
保护电路：过压、过流、欠压、提示等； 电源的拓扑形式。
问题提出：你作为一名电源工程师设计一款手机充电器（IN：90V，OUT： 12V3A），你将怎样考虑设计此电源呢？
（大约思考15分钟的时间，可以讨论） 在能满足技术指标的情况下，选择自己熟悉的元件（KA3844B、UC2845、
TOP221~227等）； 输出负载（留有5%的余量、纹波控制在1%以下）；
问题的解答1
“离线”开关电源： 直接由交流电源供电，不用体积庞大的50-60Hz低频隔离变压器，而线形电 源通常采用这种变压器。
差模噪声： 涉及任何两个电源端和输出端之间的高频电磁噪声的分量，如在火线与中线 输入端之间或在正极与负极输出端之间可以测得 。
2021/2/7
问题的解答2
共模噪声： 两条共电线端一起与大地（参考地）公共端之间出现的
电磁噪声，对于某些医疗器械要求电源线与大地公共端之 间地回路电流是要严格控制的，一般不允许在火线与地之 间有超过0.01uF的电容，这在许多安全标准中都有规定。 保险丝：
为了最佳的保护，电源输入处使用的保险丝应取最小的 额定值，此值应该在最低电源输入电压时能可靠承受浪涌 电流和电源的最大工作电流 ，一般取额定功率0.6-0.7。 浪涌限制 一般用晶闸管、负温度系数的热敏电阻等。
2021/2/7
内容小结
作为设计工程师重点考虑的因素：
成本、重量和尺寸、功率大小 （自身消耗的能量，散热）、输 入和输出特性（交流/直流？纹波 要求？输出多少路？电源的隔离 情况？）
2021/2/7
三种最长用的电源电路
降压电路（Buck）；
2021/2/7
Buck电路原理的分析
左边的Vin经S变成矩形波，并由DLC滤波器输出； 当S导通时，电流经S、L到负载，输出平均直流电
这里的：Vo=（（Ton+Toff）/Toff）*Vin 又因Ton+Toff=T，
所以：Vo/Vin=1/（1-D）
2021/2/7
计算Boost电路L公式
计算L的公式很多，我们列出一个： L=Vin2*Ton/0.2Po=Vin2*Ton/0.2Io*Vo 也有人用： L=Vin*Ton/0.2Ii