PWM型开关电源电路设计
开关电源PWM控制器芯片设计
开关电源PWM控制器芯片设计开关电源是一种能将输入电源电压转换为所需电压的高效稳定电源。
PWM（脉宽调制）控制器芯片是开关电源中的关键部件，用于控制开关管的导通和截止时间，实现对输出电压的精确控制。
PWM控制器芯片设计主要包括以下几个方面：输入电压检测、过压保护、反馈控制、脉宽调制等。
首先，输入电压检测是保证开关电源输出稳定的关键步骤。
设计中需要加入一组电压检测电路，通过对输入电压进行采样和处理，用于后续控制电路的判断和调整。
其次，过压保护是在开关电源输出电压超出一定范围时采取的一种保护措施。
设计中需要加入一个过压保护电路，当设定的阈值被超过时，通过触发保护逻辑，使开关电源进入保护状态，以避免电源元件的损坏。
接着，反馈控制是保证开关电源输出电压稳定的重要环节。
设计中需要加入一个反馈电路，对输出电压进行采样，并与设定的目标值进行比较，通过调节开关管的导通和截止时间，实现对输出电压的精确控制。
最后，脉宽调制是PWM控制器芯片的核心功能。
设计中需要采用一种合适的调制方式，根据反馈电路信号来确定开关管的导通时间和截止时间，以实现对输出电压的精确控制。
常见的调制方式有固定频率脉宽调制（FPWM）和电流模式脉宽调制（CPWM）。
在设计过程中还需要考虑到芯片的功耗、线性度、稳定性等参数。
合理选择元件和搭建稳定可靠的电路，通过仿真和测试验证设计方案的正确性和有效性。
总结起来，开关电源PWM控制器芯片设计涉及多个方面，包括输入电压检测、过压保护、反馈控制、脉宽调制等。
通过合理选择元件和搭建稳定可靠的电路，实现对输出电压的精确控制，从而满足不同应用场景下的需求。
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PWM控制芯片KA3511应用电路介绍-推荐下载
由于 Vref=5V，R1=47kΩ，R2=1kΩ，故 VDTC(LOW)≈105mV。在软启动过程中， 电源输出上升时间典型值是 15ms，输出占空比从最小到最大变化。 如果遥控电压为“高”（“H”）态时，死区时间控制电压通过 IC 内 3mA 的电 流源保持在 3V[=3mA×R2（1kΩ）]。当遥控电压变为“低”（“L”）态时， 死区时间控制电压将从 3V 变为 0V。
KA3511 主要由振荡器、误差放大器、PWM 比较器、过电压保护（OVP）与欠电压
保护（UVP）电路、遥控开/关控制电路、电源好（pwoergood）信号产生器和精
密参考电压等单元电路所组成，引脚功能如表 1 所示。
表 1 引脚功能
脚号 名称
1 VCC
2 COMP 误差放大器（E/A）输出
3 E/A(－)
1 引言
开关电源 PWM 控制芯片 KA3511 应用电路介绍
本文介绍的美国快捷公司生产的 PCSPMS 次边*芯片 KA3511，是一种改进型的固
定频率 PWM 控制 IC。用其设计 PC 电源，是目前比较理想的选择。
2 22 脚 DIP 封装，引脚排列如图 1 所示。
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术通关，1系电过，力管根保线据护敷生高设产中技工资术0艺料不高试仅中卷可资配以料置解试技决卷术吊要是顶求指层，机配对组置电在不气进规设行范备继高进电中行保资空护料载高试与中卷带资问负料题荷试22下卷，高总而中体且资配可料置保试时障卷，各调需类控要管试在路验最习；大题对限到设度位备内。进来在行确管调保路整机敷使组设其高过在中程正资1常料中工试，况卷要下安加与全强过，看2度并22工且22作尽22下可22都能2可地护1以缩关正小于常故管工障路作高高；中中对资资于料料继试试电卷卷保破连护坏接进范管行围口整，处核或理对者高定对中值某资，些料审异试核常卷与高弯校中扁对资度图料固纸试定，卷盒编工位写况置复进.杂行保设自护备动层与处防装理腐置，跨高尤接中其地资要线料避弯试免曲卷错半调误径试高标方中高案资等，料，编5试要写、卷求重电保技要气护术设设装交备备4置底高调、动。中试电作管资高气，线料中课并3敷试资件且、设卷料中拒管技试试调绝路术验卷试动敷中方技作设包案术，技含以来术线及避槽系免、统不管启必架动要等方高多案中项；资方对料式整试，套卷为启突解动然决过停高程机中中。语高因文中此电资，气料电课试力件卷高中电中管气资壁设料薄备试、进卷接行保口调护不试装严工置等作调问并试题且技，进术合行，理过要利关求用运电管行力线高保敷中护设资装技料置术试做。卷到线技准缆术确敷指灵设导活原。。则对对：于于在调差分试动线过保盒程护处中装，高置当中高不资中同料资电试料压卷试回技卷路术调交问试叉题技时，术，作是应为指采调发用试电金人机属员一隔，变板需压进要器行在组隔事在开前发处掌生理握内；图部同纸故一资障线料时槽、，内设需，备要强制进电造行回厂外路家部须出电同具源时高高切中中断资资习料料题试试电卷卷源试切，验除线报从缆告而敷与采设相用完关高毕技中，术资要资料进料试行，卷检并主查且要和了保检解护测现装处场置理设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
开关电源PWM控制电路芯片的设计
开关电源PWM控制电路芯片的设计开关电源是现代电子设备中常见的电源类型，它具有高效、稳定的特点，因此在各种电子设备中被广泛应用。
而PWM（脉宽调制）控制技术则是开关电源中常用的一种控制方式，它通过调节开关管的导通时间来实现电源输出电压的稳定调节。
本文将介绍开关电源PWM控制电路芯片的设计原理和步骤。
在开关电源PWM控制电路芯片的设计中，首先需要确定所需的电源输出电压范围和稳定性要求。
根据这些要求，选择合适的功率开关管和电感元件，并根据输出电流和电源电压计算出所需的功率开关管电流和电感元件电感值。
接下来，设计PWM控制电路的核心部分——控制芯片。
常用的PWM控制芯片有TL494、UC3842等。
这些芯片具有丰富的功能和良好的稳定性，可满足大多数开关电源的控制需求。
选择合适的芯片后，需要根据电源输出电压范围和稳定性要求，调整芯片内部的参考电压和反馈电压，以实现所需的输出电压。
同时，根据电源输出电流和开关频率，设置芯片内部的电流限制和频率调节参数，以保证电源的稳定性和可靠性。
在设计完成后，需要进行电路的仿真和调试。
利用仿真软件，可以对电路进行各种参数的调节和优化，以达到更好的性能。
在进行实际调试时，需要对电路的各个部分进行逐步测试，包括输入滤波电路、PWM控制电路和输出滤波电路。
通过测量输出电压和电流的稳定性和纹波性，以及开关管和电感元件的工作状态，来评估电路的性能和稳定性。
最后，根据实际应用需求，选择合适的保护电路和反馈控制电路，以提高电路的可靠性和安全性。
常见的保护电路包括过流保护、过压保护和短路保护等，而反馈控制电路可以实现电源的恒压或恒流输出，以适应不同的负载需求。
综上所述，开关电源PWM控制电路芯片的设计需要根据电源输出要求选择合适的元件和芯片，进行仿真和调试，以实现稳定、高效的电源输出。
通过设计合理的保护电路和反馈控制电路，可以提高电路的可靠性和安全性。
这些设计原则和步骤对于开关电源PWM控制电路芯片的设计具有重要的指导意义。
开关直流电源设计(原理及结构)
并联型高频开关直流电源的系统设计关键字：开关电源 PWM 并联均流模块随着模块化电源系统的发展，开关电源并联技术的重要性日见重要。
这里介绍了一种新型并联型高频开关电源整流模块的系统设计方案。
其中，对开关电源的驱动电路、缓冲电路、控制电路及主要磁元件进行优化、设计。
控制电路以UC3525为核心，构成电流内环、电压外环的双环控制模式，实现系统稳压和限流。
并且通过小信号模型分析，对电压电流环的PI调节器进行设计。
近几年来，各式各样的开关电源以其小巧的体积、较高的功率密度和高效率越来越得到广泛的应用。
随着电力系统自动化程度的提高，特别是其保护装置的微机化，通讯装置的程控化，对电源的体积和效率的要求不断提高。
电源中磁性元件和散热器件成了提高功率密度的巨大障碍。
开关频率的提高可以使开关变换器（特别是变压器、电感等磁性元件以及电容）的体积、重量大为减小，从而提高变换器的功率密度。
另外，提高开关频率可以降低开关电源的音频噪声和改善动态响应。
但是由于开关管的通断控制与开关管上流过的电流和两端所加的电压无关，而早期的脉宽调制（PWM）开关电源工作在硬开关模式，在硬开关中功率开关管的开通或关断是在器件上的电压或电流不等于零的状态下强迫进行的，电路的开关损耗很大，开关频率越高，损耗越大，不但增加了热设计的难度而且大大降低了系统得可靠性，这使得PWM开关技术的高频化受到了许多的限制。
根据高频电力操作电源的设计要求，结合实际的经验和实验结果选择合适的开关器件，设计出稳定可靠、性能优越的控制电路、驱动电路、缓冲电路以及主要的磁性元器件。
对最大电流自动均流法的工作原理以及系统稳定性进行了较为深入的研究。
采用均流控制芯片UC3907设计了电源的均流控制电路，使模块单元具有可并联功能，可以实现多电源模块并联组成更大功率的电源系统。
1、系统原理的设计思想在设计大型的开关电源模块时，首先需要对系统有一个整体的规划，以便于设计整体结构及相应的辅助电源。
ACDC之PWM型开关电源波形的程序模拟示例
ACDC之PWM型开关电源波形的程序模拟示例摘要：《PWM开关电源波形等参数模拟》是一款应用软件，根据输入参数如400V大电解上电压Vc、初级电感量、输出功率、相关阻容值等，在几秒内模拟出电压电流波形、开关管功耗、峰值电压电流等；可设计初级电感量；可判断次级二极管是否出现反向导通等功能。
本文介绍其应用。
一、PWM型开关电源原理示意图PWM原理示意图见下图1，如不按照设计规范，片面截取本文的计算结果用于电源设计，后果自负，本人概不负责！二、例一，某额定输出70W的PWM开关电源在交流220V时的开关管漏极（C极）电压波形及电压电流峰值等各项指标下图为一个周期的开关管漏极电压波形，纵轴单位为V，横轴单位为0.8 nS（纳秒）：左图为输入参数和模拟结果。
输入参数时，请对照原理示意图、和下列说明：1、开关管漏源极间（或晶体管的CE极间）电容C1，包括开关管本身自带（至少150pF）＋外接电容；2、本周期工作频率＝中心频率＋差频，未特别注明是本周期的都是按照中心频率计算得出的结果。
差频也称摆频，是PWM工作时为了解决EMC在中心频率附近摆动。
3、初级阻抗为初级线圈的阻值＋磁损；4、等效反压V R为次级输出电压在初级的等效值 【V R＝（Vout＋V F）* N /M，N为初级匝数，Vout为主要次级输出电压、M为主要次级匝数， V F≈0.5V为次级检波二极管刚好导通时的正向压降】；5、削峰阈值是一个人为设定的削峰电路C3/R3工作起始电压R3*。
值；削峰电路中的设计功率＝（2～3）削峰功率6、本次模拟的周期末等效次级剩余电流已经归零，表示次级二极管已经截止，漏极电压波形处于自由振荡状态，见波形图；7、开关管功率损耗＝内阻功耗＋夹断损耗＋平均电容损耗，该程序未计算夹断损耗。
三、例二，耐压设计：例一方案中交流电压上限为264V【＝220V*（1＋20%）】，电压Vc＝264V*1.4≈370V，模拟结果见右图，峰值电压＝566.4V，如果采用600V的开关管，耐压余量＜10%不够，或者降低削峰阈值，或者用650V的开关管，都有代价。
开关电源PWM的五种反馈控制模式
一、引言PWM开关稳压或稳流电源基本工作原理就是在输入电压变化、内部参数变化、外接负载变化的情况下，控制电路通过被控制信号与基准信号的差值进行闭环反馈，调节主电路开关器件的导通脉冲宽度，使得开关电源的输出电压或电流等被控制信号稳定。
PWM的开关频率一般为恒定，控制取样信号有：输出电压、输入电压、输出电流、输出电感电压、开关器件峰值电流。
由这些信号可以构成单环、双环或多环反馈系统，实现稳压、稳流及恒定功率的目的，同时可以实现一些附带的过流保护、抗偏磁、均流等功能。
对于定频调宽的PWM闭环反馈控制系统，主要有五种PWM反馈控制模式。
下面以VDMOS开关器件构成的稳压正激型降压斩波器为例说明五种PWM反馈控制模式的发展过程、基本工作原理、详细电路原理示意图、波形、特点及应用要点，以利于选择应用及仿真建模研究。
二、开关电源PWM的五种反馈控制模式1. 电压模式控制PWM (VOLTAGE-MODE CONTROL PWM)：如图1所示为BUCK降压斩波器的电压模式控制PWM反馈系统原理图。
电压模式控制PWM是六十年代后期开关稳压电源刚刚开始发展起就采用的第一种控制方法。
该方法与一些必要的过电流保护电路相结合，至今仍然在工业界很好地被广泛应用。
电压模式控制只有一个电压反馈闭环，采用脉冲宽度调制法，即将电压误差放大器采样放大的慢变化的直流信号与恒定频率的三角波上斜波相比较，通过脉冲宽度调制原理，得到当时的脉冲宽度，见图1A中波形所示。
逐个脉冲的限流保护电路必须另外附加。
主要缺点是暂态响应慢。
当输入电压突然变小或负载阻抗突然变小时，因为有较大的输出电容C及电感L相移延时作用，输出电压的变小也延时滞后，输出电压变小的信息还要经过电压误差放大器的补偿电路延时滞后，才能传至PWM比较器将脉宽展宽。
这两个延时滞后作用是暂态响应慢的主要原因。
图1A电压误差运算放大器（E/A）的作用有三：①将输出电压与给定电压的差值进行放大及反馈，保证稳态时的稳压精度。
PWM控制芯片SG3525工作原理及实际应用
PWM控制芯片SG3525工作原理及实际应用PWM（Pulse Width Modulation）控制芯片SG3525是一种常用的开关型电源控制集成电路，常用于开关电源和逆变电源等开关电源应用中。
SG3525通过控制脉冲宽度和频率，可以精确控制输出电压，并具有稳定性好、效率高等特点。
SG3525的工作原理如下：1.参考电压源：SG3525内部集成了一个2.5V的参考电压源，作为电压调整的基准。
2.误差放大器：SG3525内部的电压误差放大器将当前输出电压与设定的参考电压进行比较，并输出一个差分电压，用于控制频率和脉宽。
3.比较器：SG3525内部有两个比较器，其中一个与三角波发生器相连，用于比较三角波信号与误差放大器输出的差分电压，生成PWM波形；另一个比较器与控制脉冲相连，用于比较脉冲信号和三角波信号的相位差，以控制输出的相位。
4.输出级：SG3525内部具有一对输出级，通过开关管控制输出电流的大小及极性，从而控制输出电压值。
SG3525的实际应用非常广泛，以下是一些常见的实际应用：1.开关电源：SG3525可以用于设计和控制开关电源的输出电压。
通过控制脉冲宽度和频率，可以实现稳定且高效的输出电压调节，满足各种不同需求的开关电源设计。
2.逆变电源：SG3525也可以用于设计逆变电源，将直流电压转化为交流电压。
通过调整脉冲宽度和频率，可以实现高效的逆变电路控制，适用于需要交流电源的应用，如电机驱动和电源适配器等。
3.灯光控制：SG3525可以用于灯光控制领域，通过控制脉冲宽度来调整灯光的亮度。
可以实现调光控制、灯光闪烁效果等，适用于舞台灯光、汽车前大灯等灯光控制应用。
4.电机控制：SG3525可以用于电机控制，通过控制脉冲宽度和频率来控制电机的转速。
可以实现电机驱动控制、步进电机控制等应用。
5.电池充放电控制：SG3525可以用于设计电池充放电系统，通过控制充放电脉冲的宽度和频率，实现电池充放电过程的控制和保护。
ACDCPWM方式反激式转换器设计方法
ACDCPWM方式反激式转换器设计方法AC/DCPWM方式反激式转换器是一种常见的开关电源电路，用以将交流电压转换为直流电压。
它的工作原理是通过控制开关管的导通与断开，来调整输出直流电压的大小与波形，从而实现电能的转换与稳定供电。
AC/DC PWM方式反激式转换器的设计需要考虑多个因素，包括输入电压范围、输出电压、输出电流、效率、稳定性等。
下面将详细介绍一种基于Flyback拓扑的AC/DC PWM方式反激式转换器的设计方法。
1.确定输入与输出参数：首先需要确定输入电压范围，例如100V-240V；输出电压与电流需求，例如12V输出电压，1A输出电流。
2.确定开关频率与变压器参数：开关频率的选择需要考虑电路的效率与滤波器的设计，通常选择50kHz-1MHz之间。
根据输出功率与输入电压，可以计算得到所需的变压器变比（duty cycle = 输出电压 / 输入电压）。
3.设计基本电路拓扑：基于Flyback拓扑的AC/DC PWM方式反激式转换器包括一个开关管、一个变压器、一个滤波器与一个稳压电路。
开关管可以选择MOSFET或IGBT，滤波器常使用电容与电感。
稳压电路的设计可选择反馈控制方法，如基于反馈控制的PID控制电路。
4.控制电路设计：控制电路包括反馈电路与PWM控制电路。
反馈电路可以测量输出电压，与给定的参考电压进行比较，通过反馈控制电路来调整开关管的导通与断开时间，从而保持输出电压稳定。
PWM控制电路负责产生一定的开关信号频率与占空比。
5.稳定性与保护措施：为了保证电路的稳定性与安全性，设计中需考虑电路的过电流保护、过温保护、过压保护等。
过电流保护可通过电流传感器实现，过温保护可通过温度传感器实现，过压保护可通过过压保护电路实现。
6.PCB设计与元件选择：在进行PCB布局设计时，需要合理布局各个功能模块以及相应的管脚连接。
同时，元件的选择需要考虑其性能、可靠性与成本等因素。
7.仿真与调试：在设计完成后，可以使用仿真软件进行电路性能分析，如输出波形、效率、功耗等。
电流控制PWM开关电源
!
电流控制 %பைடு நூலகம்’ 开关电源基本原理
由于电压控制 %&’ 开关电源的单环控制过程
中， 电源电路中的电感电流未参与控制， 是独立的 变量， 其控制原理如图 $ 所示。 而开关变换器为二阶 系统， 有两个状态变量， 即输出滤波电容的电压和输 出滤波电感的电流。 开关电源的电流均流经电感， 将 使滤波电容电压信号产生一定延迟。 因此， 仅用电压 采样的方法稳压， 其响应速度慢、 稳定性差， 甚至在 大信号变动时产生振荡而造成功率管损坏等故障的
电流控制 !"# 开关电源
俞阿龙 （江苏淮阴师范学院，江苏 淮阴 !!"##$ ） 【摘
・ 电路设计 ・
设 备 与 电 路
!"#$%" &’( )$*%+$,
要】介绍电流控制 %&’ 开关电源的基本原理 ( 并将其与电压控制 %&’ 开关电源进行
比较( 指出了电流控制 %&’ 开关电源的优点。最后给出了一个实用的电流控制 %&’ 开关电源进 行比较， 指出了电流控制 %&’ 开关电源的优点， 最后给出了一个实用的电流控制 %&’ 开关电源 电路。 【关键词】开关电源；电流控制；电压控制；脉宽调制
导通， 两绕组均开始耗能， 一组为芯片供电， 另一组 为负载供电。稳压原理为： 若输出电压因负载减小 而升高，此时流过 *9!& 光耦的发光二极管发光强 度增大，反馈至 *9!& 的三极管的集电极与发射极 间的 内 阻 变 小 ， 从 而 使"脚 电 压 变 高 ， 通 过"脚 内 部运算放大器比较，使 # 脚输出 "#$ 脉冲宽度变 窄， 达到稳压目的。过流保护原理为： 当负载短路 时， 引起功率开关管 6% 电流增加， 当 "8 增至使 $ 脚
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1 引言当今社会，时代在进步，人们的生活水平不断提高，越来越离不开电力电子产品电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，当然任何电子设备都离不开可靠的电源，进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。
1.1 什么是开关电源电子电源是对公用电网或某种电能进行变换和控制，并向各种用电负载提供优质电能的供电设备。
它可分为线性电源和开关电源两种。
应用大功率半导体器件，在一个电路中运行于“开关状态”，按一定规律控制开关，对电能进行处理变换而构成的电源，被称为“开关电源”。
在实际应用中同时具备三个条件的电源可称之为开关电源，这三个条件就是:开关(电路中的电力电子器件工作在开关状态而不是线性状态)、高频(电路中的电力电子器件工作在高频而不是接近工频的低频)和直流(电源输出是直流而不是交流)。
广义地说，凡用半导体功率器件作为开关，将一种电源形态转变成另一形态的主电路都叫做开关变换电路;转变时用自动控制闭环稳定输出并有保护环节的则称开关电源。
1.2 开关电源基本工作原理开关电源以半导体开关器件的启闭为基本原理，即通过控制开关晶体管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源。
开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）或者脉冲频率调制方式（PFM）控制IC和外部电路构成。
开关电源有PWM调制、FWM调制和混合调制，这里选用PWM调制。
PWM型开关电源的换能电路是将输入的直流电压转换成脉冲电压，再将脉冲电压转换成直流电压输出。
2 EMI滤波滤波的方法有很多，此处采用在电源的输入端加入线路滤波器的方法图2-1 EMI滤波电路EMI滤波电路一方面滤除从交流电源线上引入的外部电磁干扰，另一方面还能避免本身设备向外部发出噪声干扰，以免影响同一电磁环境下其他电子设备的正常工作。
此外，其对串模、共模干扰都起到抑制作用。
因为额定电流为10A，所以图2中的电感值选为0.2mH。
3 AC/DC图3-1 AC/DC转换电路运用不可控整流电路将220V的交流电转换为直流电，其等效直流电压约为198V，然后输入到主电路中进行DC-DC变换。
4 开关电源主电路DC-DC 变换器有多种拓扑结构，根据设计要求，此处选用BUCK 变换器。
图4-1 Buck 型开关电源主电路在一个开关周期中，首先，在控制电路作用下，Q 导通，x 点高电位，二极管因受反向偏压而截止，电流由电池流经Q 、电感L 到电容C 和负载。
电感电流持续上升，电感储能在增加，能量由电池传送到电感并存储在电感中；第二阶段，控制电路使Q 截止，切断电池和电感元件的连接，于是电感产生感生电动势使电流维持原来的流向，迫使x 点电位降至比地电位还低一个二极管的正向导通压降，二极管D 导通，为电感电流提供通路，电流由电感L 流向电容C 和负载，电感电流随时间下降，能量由电感流向负载。
经电感L 、电容C 滤波，在负载R L 上可得到脉动很小的直流电压V o 。
4.1 Buck 型开关电源稳态分析设功率管的开关频率为fs ，则开关工作周期为Ts ＝1/fs ，一周期内，功率管导通的时间为on T ，关断的时间为off T ，令占空比为d ，定义如下： sonT d T(1) 当系统工作在稳态时，占空比是恒定的，用D 表示。
为简化分析，作如下假定：1、电路图中开关元件均为理想元件，即导通时压降为零，截止时漏电流为零；2、电感、电容是理想元件。
电感工作在线性区且未饱和，寄生电阻为零。
电容的等效串联电阻也为零；3、输出电压中的纹波分量与输出电压相比，可以忽略。
设电力MOSFET 管的导通占空比为D1，二极管的导通占空比为D2。
如果新的周期在电感电流尚未降至零时开始，则系统工作在CCM ，工作波形见图下，此模式下有D1+D2=1。
（a ）CCM 模式 (b)DCM 模式图4-2 Buck 型开关电源的工作波形当电力MOSFET 管导通时，电感电流线性上升，可以算得上升斜率m1为L VoVin m -=1 (2) 设该段时间内电感电流上升的增量为rise L L I ,∆,则s oin t o in T D LV V d L V V I 1rise L,⎰-=-=∆ (3) 当MOS 管截止时，电感电流线性下降的斜率m2为LV m o=2 (4) 设在电力MOSFET 管截止时段内，电感电流线性下降的电流变化量为fail L I ,∆，则⎰-==∆ssT T D s ot o fail L T D L V d L V I 1)1(1, (5)稳态时，两电流变化量相等，令式(3)、(5)右边相等，可得in 1o V D V •= (6)得出结论：输出电压V o 随主开关管的占空比D1而变化。
系统稳态时的电压增益为：56.0198110===in o V V M (7) 4.2临界电感L C当电感值L 较小，负载电阻值R L 较大，或开关周期Ts 较大时，会出现电感电流已经下降至零，而下一开关周期却尚未开始的情形。
于是，当新的周期到来时，电感电流将从零开始线性增加。
系统工作在DCM ，此时D1+D2<1。
由图5(b)中电感电流上升阶段与下降阶段的电流变化量绝对值相等的特点，即S o s o T D LVT D L V V 21in =- (8) 得到DCM 下输出电压与输入电压之间的基本关系式为in o V D D D V 211+=(9)由于D1+D2<1，所以在DCM 下，开关电源的电压增益高于CCM 下的电压增益。
对比图5中（a ）、（b ），根据△I L 与Io 相对值关系可划分两种工作状态，并且在两种状态间存在一个临界状态点，即在电感电流下降到零的时刻，新的周期恰好开始。
三个状态的特点分别为：CCM 状态：o 21I I L <∆ (10)临界状态：o 21I I L =∆ (11)DCM 状态：o 21I I L >∆ (12)由式(2.5)和式(2.11)，可得在临界状态有o Lo s I R VT D V ==2o 2L (13) 上式中R L 是负载电阻值。
满足式(2.13)的电感值称为临界电感，以L C 表示，则s22f 212LS L C R D T R D L ==(14)经过简单变形，易得计算临界电感值常用的表达式)1(f 211s2D P V L O OC -•= (15)式中——O O O I V P =是开关电源的输出功率。
将设计要求中的参数代入上式可得H L C μ4.48)56.01(500001100110212=-••= 于是选择最接近的电感值50uH L =。
4.3纹波电压与最小滤波电容值由于电容的充放电，输出电压会有纹波分量。
当电感电流大于输出电流时，电容被充电；当电感电流小于输出电流时，电容对负载放电。
一个开关周期内，电容元件存储的电荷变化量Q ∆为2221SL T I Q •∆•=∆ (16) 将V C Q ∆=∆代入上式，再结合式（2.5），得纹波电压计算式21O 8)1(V V sLCf D -=∆ (17) 给定纹波电压为3%，根据式(17)可估算出为满足纹波指标所需要的最小电容值为11003.050000104.488)56.01(11026⨯=⨯⨯⨯⨯-⨯=∆-C V计算得：C=15.2uF 。
为了留有裕量，电容选择C=20 uF 。
5 PWM发生电路设计基于脉宽调制控制的开关电源系统，功率开关的动作受一个频率固定、且脉宽随负载及输入电压值而变动的脉冲波所控制。
即开关管导通的频率固定，而每次的导通时间Ton受负载和输入电压的控制。
开关电源通过调节占空比d达到维持输出电压的基本稳定。
采用PWM控制方式的开关电源，其控制电路又分两种：电压模式控制和电流模式控制。
电压控制模式仅利用输出电压作为反馈控制信号，系统中只存在一个电压反馈环路；电流控制技术指同时采用电流和负载电压作为控制信号，其中电感电流或负载电流反馈构成内环控制，而负载电压反馈构成外环控制，实现双闭环控制。
此处采用电流控制技术。
图5-1 PWM集成控制原理示意图5.1 UC3825芯片介绍美国TI公司设计的UC3825系列芯片是专门用于PWM控制的，其具有外围电路设计简单，功能强大等特点，所以此处选用UC3825进行PWM控制。
UC3825芯片为16脚长方形集成块，管脚功能见表5-1。
其内部电路主要由高频振荡器、PWM比较器、限流比较器、过流比较器、基准电压源、故障锁存器、软启动电路、欠压锁定、PWM锁存器、输出驱动器等组成。
其工作频率可达1MH Z,可用作电压或电流型PWM控制器。
表5-1 UC3825管脚功能表管脚1、2分别是误差放大器的反向和正向输入端，通常管脚2与芯片输出的参考电压相连，作为误差放大器的参考输入，管脚1输入主电路的电压反馈，同时误差放大器的输出也是开放给用户的。
误差放大器输出的幅值受到软启动电路的控制，当芯片检测到电路故障时，软启动电路工作，降低误差放大器的输出，因此限制了触发脉冲，即关断主电路的开关管，保护主电路不受损坏，直到故障消失形成所谓的“打嗝”状态，管脚7是斜坡信号输入端，可以将电流反馈信号引入，形成电流内环反馈。
管脚5、6可接振荡电阻和电容，根据电路频率的需要调节阻值和容值。
也可通过管脚4外加频率使芯片与外部频率同步。
管脚11、14为触发脉冲输出口，采用电流图腾输出，使得芯片可以直接驱动功率不大的开关管。
5.2 UC3825芯片外围电路设计5.2.1振荡频率的设计UC3825A/B型芯片可以通过管脚5和6自行设定的振荡频率，也可以工作在外加频率同步方式下，在此电源中，采用第二种方式：外部通过一个555定时器产生频率方波，然后通过管脚5和6使芯片的频率和555定时器的频率同步。
555定时器的外围电路以及和UC3825的接口电路如图所示。
图5-2 555定时器外围电路振荡频率由下式计算：3)21(7.01T 1f C R R ⨯+⨯==(18) 本设计中f=50KH Z ,根据上式选择合适的电阻和电容，即能达到要求。
5.2.2 尖峰电流消隐（LEB ）电路在电流源PWM 控制中，需解决电流反馈信号的噪音问题。
通常情况下，反馈信号都是由串联电阻分压检测或者是由电流传感器检测，这些方法在轻负载的情况下，存在严重的问题:当开关管导通时，在反馈信号的前沿将产生一个高脉冲噪音信号，这并不是我们所需要的反馈信号。
传统的解决方法是增加一个R-C 滤波网络，来滤掉噪音信号。
在低频大负载的情况下，该方法能够取得比较满意的效果，但是在高频轻载情况下，效果就十分的不理想了，甚至能够影响整个系统的稳定性，由于问题处在闭环系统的反馈环节，是无法通过反馈闭环来解决的。