单端反激开关电源工作原理
单端反激开关电源
12V/5A单端反激开关电源摘要：本文介绍一种以UC3842作为控制核心，根据UC3842的应用特点，设计了一种基于该电流型PWM控制芯片、实现输出电压可调的开关稳压电源电路。
开关电源是利用现代电子技术，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）和MOSFET构成。
开关电源和线性电源相比，二者的成本都随着输出功率的增加而增长，但二者增长速率各异。
开关电源比普通的线性电源效率高，开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。
关键字：开关电源、UC3842、PWM0：引言开关电源自20世纪90年代问世以来，便显示出强大的生命力，并且以其优良特性倍受人们的青睐。
随着电源技术的飞速发展，高效率的开关电源已经得到越来越广泛的应用。
而直流高频开关电源依靠它的高精度、低纹波及高效率等优越性能，正在逐步取代传统的线性电源。
同时，高频开关电源系统的高速响应性能、输出短路电流限制及稳压和稳流等优点也使其负载的使用寿命大大增加。
随着新型电力电子器件和适于更高开关频率的电路拓扑的不断出现，现代电源技术将在实际需要的推动下快速发展。
特别是在高新技术领域的应用，开关电源推动了高新技术产品的小型化、轻便化。
另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。
1：开关电源的概述1.1:开关电源的含义：一般地，开关电源大致由输入电路、变换器、控制电路、输出电路四个主体组成。
开关电源是开关稳压电源的简称，它是一种用脉宽调制(PWM)驱动功率半导体器件作为开关元件，通过周期性通断开关，控制开关元件的占空比来调整输出电压。
它与线性稳压电源（AC-DC 电源）相比，其工作频率为20 kHz-500KHz，效率可达65%-70%，而线性电源的效率只有30％-40％，因而它比线性稳压电源更节能。
1.2：开关电源的现状：电源是各种电气设备补个或缺的组成部分，其性能优越直接关系到电子设备的技术指标级能否安全可靠的工作。
开关电源：单管自激,反激,推挽,半桥,全桥
图 2.4 单端正激式开关电源
单端反激式开关电源 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。反激式开关电源是在反极性（Buck—Boost）变换器的基础上演 变而来的，它具有以下优点： 比正激式开关电源少用一个大储能滤波电感及一个续流二极管，因此，体积 比正激式开关电源的要小，且成本也要低。
C18 Q5 C1815 22u50V
+
D17 R21 1N4148 12k
R27 1.5k
HW.79 94V-0
S-100N-R5
2000-11-21
+
C17 1u50V
MW
S-100-24 IN 110VAC 1.9A IN 220VAC 0.8A OUT 24VDC 4.5A
TL494 管脚功能及参数
+
R3 100R 2W 102 1kV FMX 1
C2
+V +V
1k 2W
C1 +
SCK054
TF-096
C3
D3S B-60 -0.5
N C10 4.7u50V T2 D7 R6 T028 15R
3A250V R13 580k 1/2W RT C6 220u 200V 470u 35V x5
开关电源：单管自激，反激，推挽，半桥，全桥
单端正激式开关电源 正激式变压器开关电源，是指当变压器的初级线圈正被直流电压激励 时，变压器的次级线圈正好有功率输出。它是在 BUCK 电路的开关管 Q 与续 流二极管 D 之间加入单端变压隔离器而得到的。它具有以下优点： 1) 正激变换器利用高频变压器的一次侧、二次侧绕组隔离的特点，可以方 便的实现交流电网和直流输出之间的隔离。 2) 正激变换器电路简单，成本很低，能方便的实现多路输出。 3) 正激变换器只有一个开关管，只需一组驱动脉冲；其对控制电路的要求 比双端变换器低。
单端反激式开关电源变压器
单端反激式开关电源变压器变压器的使用在升压和降压电源中很常见，开关电源根据不同的输出要求采用不同的变压器拓扑电路，同样的电源也采用不同的变压器拓扑实现。
在所有拓扑中反激式变压器构成的升压式开关电源具有电路简单、元器件最少的优点，在小功率开关电源中经常采用。
而变压器的设计需要技术人员根据一些经验参数来进行变压器的设计和绕制。
会出现经验设计多于准确的参数设计，而且在高频条件下变压器的设计和制作不同于普通的工频变压器，更加需要实际经验和理论设计两者相互结合。
本文结合实际设计和制作变压器的经验，提出一种工作于断续电流模式(DCM)下的反激式变压器设计方案，并给出相关参数设计方法。
1 反激式变压器的基本工作原理图1(a)为反激式变压器的工作原理图，其中，开关管VT1的导通和截止使得原边绕组线圈产生交变电流信号。
当原边绕组导通期间，次级绕组输出电压为上负下正，整流二极管VD1和VD2截止，输出电容Co和Cf放电；当原边绕组截止时次级输出电压为上正下负，整流二极管VD1和VD2导通，输出电容Co和 Cf充电，与正激式电路充放电过程相反。
可以从输入输出电压、电流波形关系图1(b)中得出DCM模式下的工作过程。
其中PWM、UDS、 IDl，IF1、Io1、Uo2分别为开关管VT1栅极脉宽调制信号、漏源极电压、整流二极管VD1和VD2电流、负载输出端Co正极性端电压波形、反馈输出端Cf正极性端电压波形。
查看原图（大图）2 单端反激式变压器设计单端反激式变压器设计流程，首先根据逆变升压模块前后电路的需要，列出输入电压、输出电压参数、开关频率、额定输出功率等整个系统需要变压器完成的参数要求，包括Uin(min)、Dmax、F、Po(max)分别为输入直流电压最小值10 V、最大占空比、开关频率10kH-z、输出最大功率15W等参数，然后再按照下面步骤设计合适的开关变压器。
2．1 选定工作点最低的交流输入电压，对应于最大的输出功率，由原边电感电流在开关管导通和截止期间电流的峰值相等和电磁感应定理得到：式中，Uor为原边反激电压，单位为V；L为原边电感，单位为H。
单端反激电路
单端反激电路
单端反激电路是一种常见的电路设计，在许多应用中都有广泛的应用。
它的工作原理是利用变压器将输入电压转换为所需的输出电压，并通过一个开关来控制输出电压的大小和方向。
这种电路设计可以用于许多不同的应用，包括电源和电动机驱动器等。
在设计单端反激电路时，需要考虑电路的稳定性、效率和响应时间等因素，以确保其能够满足所需的性能要求。
同时，还需要选择合适的元件，如开关管、变压器和滤波电容等，以确保电路的可靠性和效率。
最终，通过合理的设计和优化，单端反激电路可以实现高效、稳定的电源和驱动器应用，为现代电子设备的发展提供重要支持。
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反激式开关电源原理
反激式开关电源原理当输入电源通电时，输入滤波电路主要起到对输入电源信号进行滤波和平滑作用，防止干扰信号进入整个电路系统。
然后，经过整流桥将交流电转化为直流电。
接下来，该直流电经过功率开关管进行调制控制，这个过程就是控制电路的工作。
在变压器承担着功率传输和变压变换的任务。
它主要分为两个部分：升压器和降压器。
在开关管闭合的情况下，输入电流经过升压器，相应电压也增加，而各个部分的电感储能增加，当开关管打开时，通过变压器的二次侧输出电压由于电感储能的耦合作用而提高。
然后，经过输出整流电路，将变压器输出的交流信号转变为直流电。
最后，经过滤波电路对其进行平滑处理，去除残余脉动，使输出得到稳定的直流电源信号。
反激式开关电源的工作过程如下：开关管处于导通状态时，输入电压通过变压器升压转换为高压交流信号。
当开关管关闭时，变压器的二次侧有电感存储并释放能量，输出电压降低，并将能量传递到负载上。
通过对开关管的调制控制，可以实现对输出电压的稳定调控。
在反激式开关电源中，控制电路起着关键的作用，它根据反馈信号来控制开关管的导通和关闭状态，以实现对输出电压的稳定控制。
控制电路中通常包括反馈电路和比较器。
反馈电路用于检测输出电压并将其与参考电压进行比较，从而生成控制信号。
比较器根据控制信号来控制开关管的导通和关闭。
总结来说，反激式开关电源通过控制开关管的导通和关闭，将输入电源转换为合适的电压输出给负载，从而实现对输出电压的稳定调控。
它的原理主要是基于变压器的能量传输和变换，以及控制电路的控制信号来实现对开关管的调控。
该电源结构具有高效率、高功率密度和小体积等优点，被广泛应用于各个领域。
反激式电源与FPC电路
单端反激式开关电源原理与设计0 引言近年来随着电源技术的飞速发展，开关稳压电源正朝着小型化、高频化、继续化的方向发展，高效率的开关电源已经得到越来越广泛的应用。
单端反激式变换器以其电路简单、可以高效提供直流输出等很多优点，特别适合设计小功率的开关电源。
本文扼要先容了Unitorde公司生产的电流型脉宽调制器UC3842，先容了该芯片在单端反激式开关电源中的应用，对电源电路进行了具体分析。
利用本文所述的方法设计的小功率开关电源已经应用在国电南瑞科技股份有限公司产业控制分公司自主研发的分散控制系统GKS-9000中，运行状况良好，各项指标均符合实际工程的要求。
1 反激式开关电源基本原理单端反激开关电源采用了稳定性很好的双环路反馈（输出直流电压隔离取样反馈外回路和低级线圈充磁峰值电流取样反馈内回路）控制系统，就可以通过开关电源的PWM（脉冲宽度调制器）迅速调整脉冲占空比，从而在每一个周期内对前一个周期的输出电压和低级线圈充磁峰值电流进行有效调节，达到稳定输出电压的目的。
这种反馈控制电路的最大特点是：在输进电压和负载电流变化较大时，具有更快的动态响应速度，自动限制负载电流，补偿电路简单。
反激电路适应于小功率开关电源，其原理图如图1所示。
下面分析在理想空载的情况下电流型PWM的工作情况。
与电压型的PWM比较，电流型PWM又增加了一个电感电流反馈环节。
图中：A1为误差放大器;A2为电流检测比较器;U2为RS触发器;Uf为输出电压Uo的反馈取样，该反馈取样与基准电压Uref通过误差放大器A1产生误差信号Ue（该信号也是A2的比较箝位电压）。
设场效应管Q1导通，则电感电流iL以斜率Ui/L线性增长，L为T1的原边电感，电感电流在无感电阻R1上采样u1=R1iL，该采样电压被送进电流检测比较器A2与来自误差放大器的Ue进行比较，当u1>Ue时，A2输出高电平，送到RS触发器U2的复位端，则两输进或非门U1输出低电平并关断Q1;当时钟输出高电平时，或非门U1始终输出低电平，封闭PWM，在振荡器输出时钟下降的同时，或非门U1的两输进均为低电平，则Q1被打开。
反激开关电源原理
反激开关电源原理
反激开关电源是一种全电子化的电源，其主要原理是通过电感和
电容的配合运用，利用变换器将输入的直流电压转换成需要的输出电压。
其中，反激开关电源的工作原理是将原本不可用的高压脉冲电流，通过变换出来的中间电压，再经过整流和滤波，最终得到适合使用的
稳定直流电源。
具体来说，反激开关电源主要由开关管、电感、电容、二极管和
稳压器组成。
当输入电压通过变换器传递到电感上时，开关管会关闭，此时电感会累积能量。
当开关管断开时，电容会从电感中获取能量，
从而将电压稳定下来。
此时，通过二极管将稳定好的直流电源送入负
载中。
反激开关电源因其高效率、小体积等特点广泛应用于电子产品中，如手机、笔记本电脑、智能手机等。
同时，由于其性能稳定可靠，成
本也逐渐降低，正在逐渐替代传统的电源供应方式。
反激式开关电源设计详解
反激式开关电源设计详解反激式开关电源是一种常见的电力变换器，被广泛应用于电子设备和电力系统中。
它能够将输入电压转换为稳定的输出电压，并具有体积小、效率高、轻负载性能好等优点。
本文将详细介绍反激式开关电源的工作原理、基本结构和设计方法。
1.工作原理:整体工作原理如下：1.输入电压通过整流电路转换为直流电压；2.直流电压经过滤波电路去除纹波；3.控制电路根据反馈信号对开关元件进行驱动；4.开关元件的工作周期性地将直流电压斩波形成交流电压；5.交流电压经过变压器降压并通过输出滤波电路去除纹波，得到稳定的输出电压。
2.基本结构:开关元件：通常采用MOSFET或IGBT作为开关元件。
它们能够在很短的开关时间内实现高效的能量转换。
变压器：变压器用于将输入电压降到合适的电压级别。
绕线的匝数比决定了输入输出电压的比例。
滤波电路：滤波电路用于去除输出电压中的纹波和噪声。
一般采用电容器进行滤波。
控制电路：控制电路通过对开关元件的工作周期进行调节，控制输出电压的稳定性。
常见的控制方法有固定频率控制和可变频率控制。
保护电路：保护电路用于对反激式开关电源进行过载、过压和短路等故障保护，确保电源的安全可靠。
3.设计方法:选取开关元件时，应考虑其导通压降、开关速度和损耗等因素。
通常选择导通压降较小、开关速度较快且具有较低损耗的器件。
选取变压器时，应根据输入输出电压和功率需求确定变压器的参数，如匝数比、磁芯材料和绕组结构等。
控制电路的设计需要结合具体应用进行调整，以实现输出电压的稳定性和负载适应性。
稳压和滤波电路的设计通常基于反馈控制的原理，通过对输入电压和输出电压进行差分放大和反馈控制，实现稳定的输出电压和滤波效果。
4.总结:反激式开关电源是一种广泛应用的电力变换器，具有体积小、效率高、轻负载性能好等优点。
设计反激式开关电源需要考虑开关元件、变压器、控制电路和滤波电路等多个方面的因素。
通过合理选型和设计，可以实现稳定可靠的输出电压。
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单端反激开关电源工作原理
单端反激开关电源工作原理如下：
1. 输入变压器：交流电源首先经过输入变压器，将输入的交流电源转换为所需要的较高或较低的交流电压。
2. 整流电路：经过输入变压器的交流电被整流电路转换为脉冲状的直流电。
3. 滤波电路：经过整流后得到的直流电，经过滤波电路使电压变得更加平滑稳定。
4. 开关电路：滤波后得到的直流电经过开关电路，由开关芯片控制开关管的导通和截止，产生一系列短暂的高频脉冲。
5. 变压器：开关电路产生的高频脉冲信号经过变压器，通过变压器的变比关系将电压转换为所需要的输出电压。
6. 输出滤波：经过变压器转换后得到输出电压，再经过输出滤波电路，进一步平滑和稳定输出电压。
7. 输出电路：最后将输出电压提供给负载进行使用，保证输出电流的稳定性和质量。
以上就是单端反激开关电源的工作原理，通过交流输入变压器、整流电路、滤波电路、开关电路、变压器、输出滤波、输出电路等组成，完成从输入交流电源到输出直流电压的转换。