开关电源控制芯片方案变压器
半桥开关电源变压器设计方案
性能
冰箱
• 为设备提供稳定、可靠
空调
的电源
• 提高设备的能效、环保
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谢谢观看
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CREATE TOGETHER
• 实现设备的自动化、智能化控制
家用电器
• 电视、空调、冰箱等
• 提高设备的能效、环保性能
半桥开关电源变压器的发展趋势
高效率
• 优化磁芯、绕组的设计
• 提高开关管的工作频率
小型化
• 采用高磁导率的磁芯材料
• 优化绕组的排列方式
绿色环保
• 采用无铅、环保的材料
• 提高设备的能效性能
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02
半桥开关电源变压器的设计原理
常规测试
• 直流输出电压、电流、功率等测试
• 交流输入电压、电流、功率等测试
性能测试
• 效率、损耗、绝缘性能等测试
• 负载、短路、过载等条件下的测试
半桥开关电源变压器的故障诊断与排除
故障诊断
故障排除
• 通过测试数据、现象进行分析
• 对故障部位进行维修、更换
• 判断故障类型、部位
• 进行调试、测试，确保设备正常运行
半桥开关电源变压器的安全设计
绝缘性能
• 采用绝缘材料，保证绕组与磁芯之间的绝缘
• 考虑绕组、磁芯的耐压性能
散热性能
• 采用散热材料，保证设备的正常运行
• 考虑散热、通风设计，提高散热效果
抗震动性能
• 采用抗震动材料，保证设备在振动环境下的稳定运行
• 考虑设备结构、安装方式等因素
开关电源控制芯片M51995及其应用
开关电源控制芯片M51995及其应用SMPS's Control Chip M51995 and Its Applications 摘要：M51995A是MITSUBISHI公司推出的专门为AC/DC变换而设计的离线式开关电源初级PWM控制芯片。
本文详细描述它的工作原理并给出典型应用。
Abstract: M51995A is a off－line SMPS's primary PWM control chip of specific design for AC／DC Conversion by MITSUBISHI ．This paper described in detail its work principle and showed typical applications.关键词：振荡PWM比较锁存电流限制断续Keywords: Oscillation，PWM comparison lock，Current limit，Discontinuity1、引言M51995A是一专门为AC/DC变换设计的离线式开关电源初级PWM控制芯片。
该芯片内置大容量图腾柱电路，可以直接驱动MOSFET。
M51995A不仅具有高频振荡和快速输出能力，而且具有快速响应的电流限制功能。
它的另一大特点是过流时采用断续方式工作。
芯片的主要特征如下* 500kHz工作频率；* 输出电流达±2A，输出上升时间60μs，下降时间40μs；* 起动电流小，典型值为90μA；* 起动电压和关闭电压间压差大：起动电压为16V，关闭电压为10V；* 改进图腾柱输出方法，穿透电流小；* 过流保护采用断续方式工作；* 用逐脉冲方法快速限制电流；* 欠压、过压锁存电路。
2、管脚排列及说明管脚排列见图1。
各引脚定义如下：COLLECTOR：图腾柱输出集电极Vout：图腾柱输出EMITTER：图腾柱输出发射极VF：VF控制端ON/OFF：工作使能端OVP：过压保护端DET：检测端F/B：电压反馈T－ON：计时电阻ON端CF：计时电容端T－OFF：计时电阻OFF端CT：断续方式工作检测电容端GND：芯片地CLM－：负压过流检测端CLM＋：正压过流检测端Vcc：芯片供电端3、工作原理M51995A的原理框图如图2所示。
基于UC2845单端正激式开关电源设计
158·技术应用基于UC2845单端正激式开关电源设计李 祥 洪 浩 邱力军(西京学院控制工程学院，陕西 西安 710123）摘 要：本文论述一种采用UC2845为控制芯片的开关电源，介绍了正激式变压器的工作原理，并给出相关设计电路。
关键词：UC2845；单端正激；开关电源作者简介：李祥（1990.11-），男，西京学院控制工程学院，研究生。
开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管占空比来维持稳定输出电压的一种电源，其中高频开关式直流稳压电源具有效率高、小型化、输出稳定、高可靠性等突出优点，在工业设备、军工装备、科研仪器、LED照明等领域得到广泛应用。
1 UC2845芯片UC2845是一种高性能单端输出式电流控制型脉宽调制器芯片，为设计人员只需最少的外部器件就能获得成本效益高的方案。
该集成电路的特点包括可微调的振荡器、可精准控制占空比、参考欠压锁定、高效益误差放大器、电流取样比较器和大电流图腾柱式输出，采用固定工作频率脉冲宽度可控调制方式，是驱动功率MOSFET的理想器件。
2 开关电源设计⑴系统参数及电路设计。
本文设计的电路参数为:输入电压为市电220V/50HZ,输出电压为直流5V/40A,工作频率50～100KHz。
整个电路由EMI滤波电路、整流滤波电路、高频变压器、电流检测和反馈补偿电路等几部分组成，其原理图如图1所示：⑵单端正单端正激式变压器原理。
本文采用单端正激式。
所谓单端，是指高频变压器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧，磁同单向变化。
所谓正激，在开关功率管导通时，后级整流二极管D2导通，依同名端工作关系，初级线圈上的电能通过磁芯耦合传输给次级绕组，并通过后级整流二极管传递到输出端；在开关功率管关断时，续流二极管和储能电感构成放电回路，继续对负载供能。
⑶UC2845外围电路设计。
振荡器频率由接在UC2845的4脚上的电阻R20和电容C12决定，振荡器频率为：f=1.72/(R20*C12),假若工作频率小于20KHz进入音频范围，则噪声较大，纹波增大;若开关频率较高时，开关损耗增大，系统效率降低，且电路对EMC的要求增大。
基于UC2845单端正激式开关电源设计
基于UC2845单端正激式开关电源设计作者：李祥洪浩邱力军来源：《无线互联科技》2014年第12期摘要：本文论述一种采用UC2845为控制芯片的开关电源，介绍了正激式变压器的工作原理，并给出相关设计电路。
关键词：UC2845；单端正激；开关电源开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管占空比来维持稳定输出电压的一种电源，其中高频开关式直流稳压电源具有效率高、小型化、输出稳定、高可靠性等突出优点，在工业设备、军工装备、科研仪器、LED照明等领域得到广泛应用。
1 UC2845芯片UC2845是一种高性能单端输出式电流控制型脉宽调制器芯片，为设计人员只需最少的外部器件就能获得成本效益高的方案。
该集成电路的特点包括可微调的振荡器、可精准控制占空比、参考欠压锁定、高效益误差放大器、电流取样比较器和大电流图腾柱式输出，采用固定工作频率脉冲宽度可控调制方式，是驱动功率MOSFET的理想器件。
2 开关电源设计⑴系统参数及电路设计。
本文设计的电路参数为：输入电压为市电220V/50HZ，输出电压为直流5V/40A，工作频率50～100KHz。
整个电路由EMI滤波电路、整流滤波电路、高频变压器、电流检测和反馈补偿电路等几部分组成，其原理图如图1所示：⑵单端正单端正激式变压器原理。
本文采用单端正激式。
所谓单端，是指高频变压器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧，磁同单向变化。
所谓正激，在开关功率管导通时，后级整流二极管D2导通，依同名端工作关系，初级线圈上的电能通过磁芯耦合传输给次级绕组，并通过后级整流二极管传递到输出端；在开关功率管关断时，续流二极管和储能电感构成放电回路，继续对负载供能。
⑶UC2845外围电路设计。
振荡器频率由接在UC2845的4脚上的电阻R20和电容C12决定，振荡器频率为：f=1.72/（R20*C12），假若工作频率小于20KHz进入音频范围，则噪声较大，纹波增大；若开关频率较高时，开关损耗增大，系统效率降低，且电路对EMC的要求增大。
基于UC3845芯片的开关稳压电源设计方案
基于UC3845芯片的开关稳压电源设计方案本文介绍了一种基于UC3845芯片的开关稳压电源设计方案。
该开关电源通过单片机控制数／模电路进行输出电压调节，采用合理有效的滤波和稳压元件配合UC3845芯片工作。
该电源产品的DC—DC 转换效率高达91％，输出纹波电压小于0．45V。
在该设计中，修改并确认了UC3845芯片的振荡频率系数的计算方法，提出了改善输出信号波形的具体有效措施。
其低成本、高效高质的电路设计以及产品的调试方法具有一定的推广价值。
开关电源具有功耗小，效率高，稳压范围宽，体积小等优点，在通信设备、家用电器、仪器仪表等电子电路中应用广泛。
本文设计的开关电源要求只有一组输出电压，输出电压调节范围在25～36V之间，输出电压纹波不超过0．8V，输出最大功率不低于70W。
在开关电源的各种典型结构中，反激式开关电源硬件电路简单，输出电压既可高于输入电压，又可低于输入电压，非常适合用于输出功率在200W以下的开关电路。
因此设计方案采用了非隔离式反激变换器构成开关电路，选用电流模式控制芯片UC3845为功率开关管提供驱动电流，实现宽幅稳压和高效转换的功能。
1非隔离反激式变换器电路原理反激式变换器有两种不同形式，非隔离反激式变换器(见图1)和隔离反激式变换器(见图2)。
非隔离反激式变换器只有一个输出电压，适合于只有一组输出且不用隔离的电源，变换器只需要处理一个绕组电感。
隔离反激式变换器可以在变压器次级有多个绕组，方便地输出多组与输入电压隔离的输出电压，并且可以通过调节变压器的变比得到大小不同的输出电压。
但与非隔离反激式变换器相比，多个绕组的变压器磁芯元件将是电源设计中的一大关键。
对于非隔离反激式变换器，输出电压和输入电压没有隔离，输出电压不低于输入电压。
在一个开关周期内，开关导通时，电压加在电感上，电流以某斜率上升，并储存能量在电感中；当开关关断的时候，电感电流经过二极管放电。
2 UC3845工作原理介绍UC3845是安森美半导体公司的高性能固定频率电流模式控制器。
DK912 12V1A原边反激式AC-DC开关电源控制芯片方案
DK912-12V1A变压器资料
一、电路原理图：
编
号
版 本 磁 芯
1
;3)立式 拟 制 审 核 批 准 日 期 2015-9-26
4 6脚剪掉
二、线圈参数 线 圈 线径（mm） 电流Max(mA) 匝数 股数 备注 N1 1-2 70匝 0.23 1 密绕铺满两层 N2 7-5 20匝 0.5 1 N3 2-3 70匝 0.23 1 变压器4跟脚位这边为1脚边。初级绕组总匝数140，第一层要密绕铺满两层，请合理分配匝数，此 分配仅作参考 三、电气性能 测试项目 初级电感量 初级漏电感 四、产品安全性 测试项目 初次级耐压 初级对磁芯 五、检验方式 按GB2828-87《逐批检查计数抽样程序及抽样表》中一般检查水平II 、正常检查的一次抽样 方案进行，AQL值Cr=0.01;Ma=0.65;Mi=1.5 测试端 N1与N2 N1与磁芯 技术要求 不击穿 不击穿 测试条件 AC3500V/5mA/5S AC1000V/5mA/5S 备注 测试端 N1+N3 N1+N3 技术要求 测试条件 1.25-1.35MH F=1KHz, U=0.3V 小于50uH F=1KHz, U=0.3V 备注 引脚1，3间测试 N2短路测试
日期：2015*10*19 页数： 规格 用量 位号 备注 单面板 FR-4 65*33*1.2mm 1OZ 喷松香处理 1 47R 1206 5% 1 R0 75K 1206 5% 1 R1 2K 1206 5% 1 R7 1.0R 0805 1% 1 R2 10K 0805 1% 1 R5 1K 0805 5% 1 R10 R8 33PF/50V 0805 X7R 1 C4 10NF/250V 1206 X7R 1 C3 F7 SOD-123 1 D5 MB6F TO-269AA超薄 1 DB1 LM358 SOP-8 1 U3 15UF/400V 10*16 105° 1 C1 22UF/25V 5*11 105° 1 C2 1000UF/16V 8*16 105° 1 C5
DK912 12W原边反馈恒流恒压开关电源控制芯片
FB 口检测异常保护
次级开路时，Vor 电压会不断升高;当芯片检测到 FB 电压超出 3.7v，进入异常保护。 FB 电阻断路保护：上电时，芯片检测到 FB 电阻断路，进入异常保护。
功率管过压保护
为防止功率管过压，当芯片检测到功率管端电压超过 600v 时, 进入功率管过压保 护。
-5-
短路保护：
− Vd（参考典型双绕组恒压应用，Vd
为
次级整流二极管电压）；
-4-
DK912——12W 原边反馈恒流、恒压电源芯片
三绕组恒压应用：VOUT
≈
2.5v * Ns NA
* (1 +
RFB 2 ) RFB1
− Vd
（参考典型三绕组恒压应用）
当负载小于最大输出功率时，芯片工作在恒压模式。芯片根据负载动态调节峰值电
产品特点
l 全电压输入 85V—265V。 l 内置 700V 高压开关功率管。 l 芯片内集成了高压恒流启动电路，无需外部加启动电阻。 l 专利的原边反馈控制算法，无需辅助绕组。 l 专利的自供电技术，无需外部绕组供电。 l 内置 PWM 振荡电路，并设有抖频功能，保证了良好的 EMC 特性。 l ±2%恒压电压精度，±5%恒流精度。 l 过温、过流、过压以及短路保护。 l 4KV 防静电 ESD 测试。
后，开始检测 FB 电压。
FB 检测
反激阶段，输出电压通过初级或者辅助级绕组耦合关系映射到 FB 引脚；芯片通过 检测 FB 口电压间接检测并稳定输出电压或者输出电流；芯片在检测到 FB>0.7v 后，判 定为反激开始；为防止误检测到漏感电压，芯片在反激延时 2us 后开始采样 FB 电压。 采样后的 FB 电压和内部 2.5v 电压基准做误差放大，误差放大器的输出控制初级峰值电 流 Ip ，调节输出电压和输出电流。
多模式、低功耗开关电源控制芯片
DATA SHEETSP6659P多模式、低功耗开关电源控制芯片版本号：V1.1一、概述SP6659P是一颗高性能、多工作模式的PWM控制芯片。
芯片可以工作在跳频及绿色模式，以此来减小空载和轻载时的损耗，也可以工作在QR工作模式及CCM工作模式，提高整机的工作效率。
SP6659P 在启动和工作时只需要很小的电流，可以在启动电路中使用一个很大的电阻，以此来进一步减小待机时的功耗。
SP6659P内置多种保护，包括：输入电压过低保护（Brown-out），输出电压短路保护，VDD 过压保护（OVP），VDD过压箝位，VDD欠压保护（UVLO），过温保护（OTP）等。
二、特点●230Vac输入待机功耗小于75mW●多种工作模式CCM@重载QR@中载Green Mode@轻载Burst Mode@空载●无噪声工作●固定65KHz开关频率●内置软启动功能●低启动电流，低工作电流●输入电压过低检测（Brown-out）功能●过压保护（OVP），欠压保护（UVLO），VDD电压箝位●过温保护（OTP）●DIP-7无铅封装三、产品信息产品型号封装SP6659P DIP-7，无铅四、应用范围●充电器●AC/DC电源适配器●机顶盒电源●开放框架式开关电源●个人电脑辅助电源五、极限参数：符号描述范围单位V DD VDD输入电压30 VV FB FB输入电压-0.3~7 VV CS CS输入电压-0.3~7 VT J工作结温-40 to 150 ℃T STORAGE存储温度范围-55 to 160 ℃T LEAD焊接温度（锡焊，10秒）260 ℃注：如果器件工作条件超出上述各项极限值，可能对器件造成永久性损坏。
上述参数仅仅是工作条件的极限值，不建议器件工作在推荐条件以外的情况。
器件长时间工作在极限工作条件下，其可靠性及寿命可能受到影响。
六、封装热损率产品封装θJC（℃/W）θJA（℃/W）DIP-7 20 75七、推荐工作条件：符号描述范围单位V DD VDD脚电压12~18 V八、输出功率电路型号 90Vac~265Vac密闭空间 开放空间 SP6659P24W—注：环境温度不高于50℃，且Drain 脚有较大面积覆铜改善散热。
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变压器参数资料
变压器示意图
单号：
2013622
2013-12-10
变压器型号EE19脚4磁芯材质PC40N35脚骨架4+3 立式
脚3
IC
N2输出整流管耐压高于
N1
7
脚
剪半脚3
脚1
剪脚剪脚
二、线圈参数
线 圈绕线匝数
绕线线径（mm ）
绕线根数
备注
N155匝0.15 1 N212匝0.51三层绝缘线
N3
55匝
0.15
1
三、电气性能
测试项目测试脚位
感量（mH ）测试条件备注初级电感量4
1 1.60 ~ 1.77 1KHz, 0.3V 初级漏电感4
1<177 uH
1KHz, 0.3V
7与
5脚短路
四，绕线要求
N1
头：1脚尾：3脚N2头：5脚尾：7脚N3
头：
3
脚
尾：
4
脚
绕线顺序
五、产品安全性
测试项目测试端技术要求
测试条件
备注
初次级耐压N1与N2
不击穿AC3500V/5mA/5S 初级对磁芯N1与磁芯不击穿
AC1000V/5mA/5S 六、检验方式
按GB2828-87《逐批检查计数抽样程序及抽样表》中一般检查水平II 、正常检查的一次抽样
方案进行，AQL 值Cr=0.01;Ma=0.65;Mi=1.5
ＡＭ２２Ａ
Bill Of Material
产品名称: 5V1A版本： V0
公司编号:2013622日期：2013*12*10
制表:HAO审核：核准：。