开关电源元器件选型
开关电源主要元器件选用
开关功率MOS管
03
04
MOS管主要工作特性（优点）
MOS管主要工作特性（缺点）
A
导通电阻（Rds(on)）较大，具有正温度系数，用在大电流开关状态时，导通损耗较大； 开启门限驱动电压较高（一般2~4V）； P沟道MOS管耐压还不是很高，很难找到与N沟道配对的“图腾柱”输出。
B
MOS管的符号
NMOS/PMOS的符号为：
TL431在开关电源中的作用1
如图
TL431在开关电源中应用
PC817光耦应用框图
PC817光耦详解
二极管正向电流IF生成一个光源，使光敏三极管产生一集电极电流IC供给负载电阻RL； 光敏二极管共有三个重要参数： 1）二极管正向电流IF； 2）二极管正向压降VF； 3）输入电压Vin； 限流电阻R=（Vin-VF）IF，一般生产厂家给出VF和IF，可以计算出R的值。 光敏输出有一个重要参数： 输出IC=η ×IF 这里的，η：耦合系数（传输率），一般厂家会给出；
L=1/（（2×3.14×f）2×C）
共模电感：
L=（1/2）×（1/（2×3.14×f）2×C） 这里的 f：设计要求的截止频率； C：接入的X电容或Y电容； 课后作业：试列出在开关电源中常用的MOS管，并列出其重要参数。
差模电感：
滤波电感
01
02
稳压管TL431
TL431工作原理
TL431的基本电路如下图
01
具体数据请看：TL431.PDF
由上图可知，它相当于一只可调的稳压管，输出电压由R1和R2来设定，
VO=VKA=(1+R1/R2)*VREF
R3是限流电阻， VREF是常态下的基准电压（2.5V）。
开关电源普通元器件设计选用..
选用滤波电容说明
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。
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电容
电容的主要作用有哪些？ 抑制噪声，尖峰吸收，滤波，储能。 输入电容的设计： C=I×t/ΔV 这里的C：电容值（F）； I：负载电流（A）； t：电容提供电流的时间（s）； ΔV：允许的纹波电压（V）。 举例：计算50W开关电源的输入滤波电容的 值，输入交流电压为110V，50Hz。
9
电解电容特别说明
滤波时电解电容容量大一些，可有效的减 少直流电压纹波。 可根据公式计算得到的数值稍低一些 5~10W 4.7~10UF 10~50W 2~3UF/W 50~100W 2.5~3.5UF/W
10
怎样选用滤波电容 ?
许多人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赫芝，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、 损耗角正切什以及漏电流是鉴别其优劣的 主要参数。
2
二极管
稳压二极管 稳压二极管又叫齐纳二极管（zener diod），具有 单向导电性，它工作在电压反向击穿状态。当反 向电压达到并超过稳定电压时，反向电流突然增 大，而二极管两端的电压恒定，这就是稳压。 稳压二极管主要参数： 1）稳定电压Vz，这也是根据设计人员的需要选用； 2）稳定电流Iz； 3）温度系数at（温度越高，稳压误差越大）； 如1N6001B（11V稳压管）， Vz=11V， Iz=5mA， at =0.088。
开关电源电感选型计算
开关电源电感选型计算开关电源电感是一种重要的元件，用于存储能量和滤波。
正确选择合适的电感对于开关电源的性能和稳定性至关重要。
我们需要确定电感的额定电流。
额定电流是指电感所能承受的最大电流。
一般来说，电感的额定电流应大于电路中最大负载电流的1.2倍，以保证电感的正常工作。
接下来，我们需要确定电感的工作频率范围。
开关电源工作频率一般在几十kHz到几MHz之间，不同的工作频率需要选择不同的电感。
然后，我们需要根据开关电源的输出功率来确定电感的大小。
电感的大小决定了开关电源的输出电流波形的平滑程度。
一般来说，输出功率越大，电感的大小也应越大。
开关电源电感的电感值还应满足以下要求：1. 电感的直流电阻应尽可能小，以减小功率损耗；2. 电感的铁芯材料应具有较高的饱和磁感应强度和较低的磁滞损耗；3. 电感的铁芯材料应具有较低的温升和较高的工作温度范围。
根据以上要求，我们可以计算出电感的具体数值。
计算方法如下：1. 首先，根据开关电源的输出功率和工作频率，确定电感的工作电流。
工作电流一般为输出功率除以输出电压；2. 然后，根据电感的工作电流和额定电流的比值，确定电感的安全系数。
安全系数一般为1.2到1.5之间；3. 接下来，根据电感的安全系数和工作电流，计算出电感的额定电流；4. 根据电感的额定电流和工作频率，确定电感的工作电感值。
工作电感值一般为额定电流除以工作频率。
我们还需要注意一些其他因素来选择合适的电感。
例如，开关电源的尺寸和重量限制，以及成本因素等。
开关电源电感的选型计算方法包括确定额定电流、工作频率范围，根据输出功率确定电感大小，并考虑电感的直流电阻、铁芯材料特性和安全系数等。
选择合适的电感对于确保开关电源的性能和稳定性至关重要。
电源设计的元器件选型和调试问题大解答
电源设计的元器件选型和调试问题大解答对于电子系统而言，电源是系统的基础，一个良好的电源设计是系统稳定运行的前提，因此，做好电源设计十分重要，小编通过与快包工程师对话，整理了工程师关注的一些问题解答方案，供大家学习讨论。
如何来评估一个系统的电源需求?Answer：对于一个实际的电子系统，要认真的分析它的电源需求。
不仅仅是关心输入电压，输出电压和电流，还要仔细考虑总的功耗，电源实现的效率，电源部分对负载变化的瞬态响应能力，关键器件对电源波动的容忍范围以及相应的允许的电源纹波，还有散热问题等等。
功耗和效率是密切相关的，效率高了，在负载功耗相同的情况下总功耗就少，对于整个系统的功率预算就非常有利了，对比LDO和开关电源，开关电源的效率要高一些。
同时，评估效率不仅仅是看在满负载的时候电源电路的效率，还要关注轻负载的时候效率水平。
至于负载瞬态响应能力，对于一些高性能的CPU应用就会有严格的要求，因为当CPU突然开始运行繁重的任务时，需要的启动电流是很大的，如果电源电路响应速度不够，造成瞬间电压下降过多过低，造成CPU运行出错。
一般来说，要求的电源实际值多为标称值的+-5%，所以可以据此计算出允许的电源纹波，当然要预留余量的。
散热问题对于那些大电流电源和LDO来说比较重要，通过计算也是可以评估是否合适的。
如何选择合适的电源实现电路?Answer：根据分析系统需求得出的具体技术指标，可以来选择合适的电源实现电路了。
一般对于弱电部分，包括了LDO(线性电源转换器)，开关电源电容降压转换器和开关电源电感电容转换器。
相比之下，LDO设计最易实现，输出纹波小，但缺点是效率有可能不高，发热量大，可提供的电流相较开关电源不大等等。
而开关电源电路设计灵活，效率高，但纹波大，实现比较复杂，调试比较烦琐等等。
如何为开关电源电路选择合适的元器件和参数？Answer：很多的未使用过开关电源设计的工程师会对它产生一定的畏惧心理，比如担心开关电源的干扰问题，PCBlayout问题，元器件的参数和类型选择问题等。
开关电源选型方法
开关电源选型方法
开关电源是一种高效率、小体积、轻重量、可靠性高的电源，已广泛应用于计算机、通信、工业自动化等领域。
选型开关电源时，需要考虑以下几个因素：
1. 输出功率：开关电源的输出功率应该大于所需的负载功率，通常要留出一定的余量，以确保电源可靠运行。
2. 输出电压：开关电源的输出电压应该与负载要求的电压匹配。
如果负载要求的电压范围较宽，则需要选择可调电压的开关电源。
3. 输出电流：开关电源的输出电流应该大于或等于负载需要的电流。
如果负载需要的电流变化较大，则需要选择稳定输出电流的开关电源。
4. 效率：开关电源的效率越高，能源消耗越少，发热越少，使用寿命越长。
因此，应该选择高效率的开关电源。
5. 尺寸和重量：开关电源的尺寸和重量应该与应用场景相适应。
6. 可靠性：开关电源的可靠性应该高，以确保在各种恶劣环境下可靠运行。
7. 价格：开关电源的价格应该适中，不能过于昂贵，也不能过于便宜影响其性能和可靠性。
综上所述，选型开关电源需要考虑多个因素，需要根据具体应用场景和需求进行综合评估。
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开关电源元器件选型—反激变压器
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匝比的计算 次级线圈的计算 辅助绕组线圈的计算 反推验证 气隙的计算 关为什么要开气隙？ 于反激变压器的气隙 反激变换器中，变压器起着电感和变压器的双重作用，因而变压器磁芯处于直流 偏磁状态，为防磁饱和因此要加入气隙。 防止磁芯饱和不仅只有开气隙一种方法，另外一种是增加磁心的体积；不过通常 设计时空间已经限制了磁芯的大小，所以实际设计中开气隙的方法应用的比较多； 这两种方法都可以使磁心的磁滞回线变得 扁平 ，这样对于相同的直流偏压，就 降低了工作磁通的密度。
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变压器的线径选择
变压器的线径计算是有规定的，特别是反激式电源变压器更应该注意？ 自然冷却时 ，强迫冷风时 。 在不同的频率下选取 也是不同的，在 以下时，一般为 ，在 以上时，一般为 。
C ! 4! 4D EF ! 4! 4EF
变压器的绕制方法
为了减少漏感，目前最好的、工艺最简单的绕制方法是初次级交错绕法也就是大家常说 的三明治绕法。
开关电源元器件选型
开关电源元器件选型A:反激式变换器:1.MOS管:Id=2Po/Vin; Vdss=1.5Vin(max)2.整流:Vr>Vin+(Ns/Np)*Vin(max); If≧Iout 一般取Vr=8Vout3.缺点:就是输出纹波较大,故不能做大功率(一般≦150W),所以输出电容的容量要大.4.优点:输入电压范围较宽(一般可做到全电压范围90Vac-264Vac),电路简单.5.最佳控制方法:应选择电流型IC幷采用电流型控制.B:正激式变换器:6.MOS管:Id=1.5Po/Vin; Vdss=2Vin(max)7.整流:Vr>Vin+(Ns/Np)*Vin(max); If≧Iout 一般取Vr=3Vout8.缺点:成本上升,如要全电压得加PFC,电路稍比反激复杂.9.优点:纹丝小,功率可做到0~200W.10.最佳控制方法:应选择电流型IC幷采用电流型控制.C:推挽式变换器:11.MOS管: Id=1.2Po/Vin; Vdss=2Vin(max)12.整流:Vr>Vin+(Ns/Np)*Vin(max); If≧Iout 一般取Vr=2Vout13.缺点: 成本上升,如要全电压得加PFC,电路稍复杂.不太合适离线式.14.优点: 功率可做到100W~1000W.DC-DC用此电路很好!15.最佳控制方法:应选择电流型IC幷采用电流型控制.D:半桥式变换器:16.MOS管: Id=1.5Po/Vin; Vdss=Vin(max)17.整流: Vr>Vin+(Ns/Np)*Vin(max); If≧Iout 一般取Vr=2Vout18.缺点: 成本上升,如要全电压得加PFC,电路稍复杂.19.优点: 功率可做到100W~500W.20.最佳控制方法:应选择电流型IC幷采用电流型控制.E:全桥式变换器:21.MOS管: Id=1.2Po/Vin; Vdss=Vin(max)22.整流: Vr>Vin+(Ns/Np)*Vin(max); If≧Iout 一般取Vr=2Vout23.缺点: 成本上升,如要全电压得加PFC,电路稍复杂.24.优点: 功率可做到400W~2000W以上.25.最佳控制方法:应选择电流型IC幷采用电流型控制.拟定:胡成才2005-1-13。
24v开关电源选型标准
24v开关电源选型标准1. 功率功率是开关电源选型时首先要考虑的因素。
开关电源的额定功率是指其能够输出的最大功率，应大于或等于负载的功率。
一般来说，开关电源的额定功率应留有一定的余量，以保证开关电源在长期运行中不会因过载而损坏。
2. 电压开关电源的输出电压应与负载的供电电压一致。
常见的开关电源输出电压有5V、12V、24V、48V等。
如果开关电源的输出电压与负载的供电电压不一致，可能会导致负载无法正常工作，甚至损坏负载。
3. 电流开关电源的输出电流应大于或等于负载的电流。
开关电源的输出电流是指其能够输出的最大电流，应能够满足负载的电流需求。
如果开关电源的输出电流小于负载的电流，可能会导致开关电源过载，甚至损坏开关电源。
4. 效率开关电源的效率是指其输出功率与输入功率之比。
开关电源的效率越高，其损耗越小，也就越节能。
一般来说，开关电源的效率在80%以上。
5. 纹波和噪声开关电源的输出电压中往往存在一定程度的纹波和噪声。
纹波和噪声会影响负载的正常工作，甚至损坏负载。
因此，在选购开关电源时，应注意其纹波和噪声指标。
一般来说，开关电源的纹波和噪声应小于1%。
6. 保护功能开关电源应具有完善的保护功能，以防止其因过载、短路等故障而损坏。
常见的保护功能包括过流保护、短路保护、过压保护、欠压保护、过温保护等。
7. 品牌和质量开关电源的品牌和质量也是选型时需要考虑的因素。
知名品牌的开关电源一般质量较好，性能也更可靠。
在选购开关电源时，应尽量选择知名品牌的开关电源，以保证其质量和性能。
8. 价格开关电源的价格也是选型时需要考虑的因素。
一般来说，功率越大、电压越高、电流越大的开关电源价格越贵。
在选购开关电源时，应根据自己的实际需求选择合适的价格范围的开关电源。
9. 使用环境开关电源的使用环境也是选型时需要考虑的因素。
如果开关电源将在恶劣的环境中使用，如高温、高湿、多尘等，则应选择具有相应防护等级的开关电源。
10. 其他因素在选购开关电源时，还应考虑其他一些因素，如外形尺寸、重量、安装方式等。
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开关电源元器件选型
A:反激式变换器:
1.MOS管:Id=2Po/Vin; Vdss=1.5Vin(max)
2.整流:Vr>Vin+(Ns/Np)*Vin(max); If≧Iout 一般取Vr=8Vout
3.缺点:就是输出纹波较大,故不能做大功率(一般≦150W),所以输出电容的容量要大.
4.优点:输入电压范围较宽(一般可做到全电压范围90Vac-264Vac),电路简单.
5.最佳控制方法:应选择电流型IC幷采用电流型控制.
B:正激式变换器:
6.MOS管:Id=1.5Po/Vin; Vdss=2Vin(max)
7.整流:Vr>Vin+(Ns/Np)*Vin(max); If≧Iout 一般取Vr=3Vout
8.缺点:成本上升,如要全电压得加PFC,电路稍比反激复杂.
9.优点:纹丝小,功率可做到0~200W.
10.最佳控制方法:应选择电流型IC幷采用电流型控制.
C:推挽式变换器:
11.MOS管: Id=1.2Po/Vin; Vdss=2Vin(max)
12.整流:Vr>Vin+(Ns/Np)*Vin(max); If≧Iout 一般取Vr=2Vout
13.缺点: 成本上升,如要全电压得加PFC,电路稍复杂.不太合适离线式.
14.优点: 功率可做到100W~1000W.DC-DC用此电路很好!
15.最佳控制方法:应选择电流型IC幷采用电流型控制.
D:半桥式变换器:
16.MOS管: Id=1.5Po/Vin; Vdss=Vin(max)
17.整流: Vr>Vin+(Ns/Np)*Vin(max); If≧Iout 一般取Vr=2Vout
18.缺点: 成本上升,如要全电压得加PFC,电路稍复杂.
19.优点: 功率可做到100W~500W.
20.最佳控制方法:应选择电流型IC幷采用电流型控制.
E:全桥式变换器:
21.MOS管: Id=1.2Po/Vin; Vdss=Vin(max)
22.整流: Vr>Vin+(Ns/Np)*Vin(max); If≧Iout 一般取Vr=2Vout
23.缺点: 成本上升,如要全电压得加PFC,电路稍复杂.
24.优点: 功率可做到400W~2000W以上.
25.最佳控制方法:应选择电流型IC幷采用电流型控制.。