基于LT1070的单端反激式开关电源
反激式开关电源设计详细流程
用SG6849设计反激式开关电源摘要：SG6849芯片是SG(System General)公司生产的开关电源专用集成电路，使用该芯片设计小功率开关电源，可大大减少外围电路，降低成本，电路可靠性高，且可以不带副边反馈。
详细介绍了SG6849芯片的工作原理，并基于此芯片设计了一个5.6W的单端反激式开关电源，给出了实验结果。
关键词：SG6849；反激；副边反馈O 引言开关电源因具有重量轻、体积小、效率高、稳压范围宽等优点，在电视、电声、计算机等许多电子设备中得到了广泛的应用。
为了进一步追求开关电源的小型化和低成本，人们不断研制成功一些新的开关电源集成电路芯片。
台湾SG System General)公司开发的SG6 849，集内部振荡器、比较器、反馈补偿电路于一体，只需较少的外围元器件，就可构成一个电路结构简洁、成本低、性能稳定、制作及调试方便的单端反激式开关电源。
在负载调整率要求不高的情况下，甚至可去掉副边反馈，进一步减少体积，节省成本。
1 SG6849芯片功能介绍1.1 内部结构及管脚功能SG6849芯片是台湾SG(System General)公司2004年底推出的SG684X系列PWM集成电路控制芯片。
该芯片具有如下特点：不带副边反馈的恒压和恒流控制；轻载时工作于省电模式；较低的启动电流和较低的工作电流；65kHz和100kHz的固定频率；较少的外围元件；输出过流保护、过温保护和短路保护。
该芯片采用S0T-26或DlP-8封装形式，内部结构如图1所示。
下面就以DIP-8封装为例，说明各管脚的功能。
脚l(GATE) 门极，用来驱动功率NOSFET。
脚2(VDD) 提供芯片的工作电压，当不带副边反馈时，靠VDD来提供反馈信息，调整输出电压。
脚3、5、6(NC) 悬空。
脚4(SENSE) 过流保护。
该引脚也可用于电流模式的PWM控制。
脚7(FB) 为PWM控制器的内部比较器提供反馈信息，控制占空比；当不带副边反馈的时候，该引脚开路。
反激式开关稳压电源的设计报告
开关稳压电源（严斌，吴贵第，朱金章）摘要本系统采用反激变换器实现DC-DC变换，以基于UC3842的最小系统为控制单元，通过对输出电压不断地采样，反馈输出变化，调整占空比使输出稳定，保证系统稳定可靠地工作36~60VDC。
1.设计任务与要求1.1设计任务设计并制作一个小功率开关稳压电源示意图如下：输出小功率开关电源原理框图1.2设计要求1）输入电压：36~60VDC2）输出电压：6.5VDC3）输出电流4A4）效率与纹波自取说明:虚线框内电路不用制作。
2.方案比较与选择方案1：采用分立元件，例如自激式开关稳压电源，电路原理图如下：输入电压为AC220v，50Hz 的交流电，经过滤波，再由整流桥整流后变为直流，通过控制电路中开关管的导通和截止使高频变压器的一次测产生低压高频电压，经由小功率高频变压器藕合到二次测，再经整流滤波，得到直流电压输出。
为了使输出电压稳定，用了TL431 取样，将误差经光耦合放大，通过PWM 来控制开关管的导通与截止时间（即占空比），使得输出电压保持稳定。
由上可见，这种方案电路比较复杂，调试难度大，所以不可行。
方案2：采用电源专用芯片如LM3485，其典型电路如下：这种方案虽然简单、性能可靠，但采用了专用芯片可能有违设计目的。
方案3：DC-DC变换采用反激型变换器，用UC3842芯片根据电源输出电压与设定值之差，通过误差放大器改变占空比，直接控制电源的工作。
此方案电路简单，可控性强，对于低功率的电路很适用。
通过对各种方案可行性、复杂程度、系统指标等方面的比较，综合各方案的优缺点，我们采用第三种方案。
3、系统硬件设计3.1系统的总体设计3.1.1 设计思想以基于UC3842的最小系统为控制单元，产生固定频率的PWM波，通过驱动电路使POWER-MOSFET管工作于开关状态，从而将输入的36~60V直流电压“斩波”为与PWM波频率相同的脉冲波，脉冲波再通过整流滤波电路输出为6.5V的直流电压。
反激式开关电源的设计思路(附带设计图)
反激式开关电源的设计思路开关电源的思路：要实现输出的稳定的电压，先获取输出端的电压，然后反馈给输出端调控输出功率(电压低则增大输出功率，反之则减小)，终达到一个动态平衡，稳定电压是一个不断反馈的结果。
一、整体概括
下图是一个反激式开关电源的原理图。
输入电压范围在AC100V~144V，输出DC12V的电压。
二、瞬变滤波电路解析
市电接入开关电源之后，首先进入瞬变滤波电路(Transient Filtering)，也就是我们常说的EMI电路。
下图描述的是本次举例说明的瞬变滤波电路的电路图。
各个器件说明：
F1-->保险管：当电流过大时，断开保险管，保护电路。
CNR1-->压敏电阻：抑制市电瞬变中的尖峰。
R31、R32-->普通贴片电阻：给这部分滤波放电，使用多个电阻的原因是分散各个电阻承受的功率。
C1-->X电容：对差模干扰起滤波作用。
T2-->共模电感：衰减共模电流。
R2-->热敏电阻：在电路的输入端串联一个负温度系数热敏电阻增加线路的阻抗，这样就可以有效的抑制开机时产生的浪涌电压形成的
浪涌电流。
当电路进入稳态工作时，由于线路中持续工作电流引起的NTC发热，使得电阻器的电阻值变得很小，对线路造成的影响可以完全忽略。
三、整流部分
各个器件说明：
BD1->整流桥
L1、EC1、EC2->π型LC滤波电路，主要起的就是滤波，使输出的电流更平滑。
四、开关电源主体部分
开关电源的主题部分如下图：五、输出端滤波电路
下图是输出端滤波电路：。
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。
基于OB2273的单端反激式开关电源设计
基于OB2273的单端反激式开关电源设计韩召成;文定都;胡正国;任于涵【摘要】设计了一种基于OB2273的单端反激式开关电源.先介绍了开关电源的设计原理,再分析部分模块的功能及工作原理.为了满足电源的电磁兼容性和输出电压的稳定性等要求,利用EMI滤波器滤除干扰,采用稳压源TL431和光耦实现了反馈.实验测试结果表明,该开关电源具有输出直流电压稳定、转换效率高、纹波小、体积小等优点,满足设计要求.【期刊名称】《湖南工业大学学报》【年(卷),期】2017(031)004【总页数】5页(P39-43)【关键词】OB2273;反激式;开关电源【作者】韩召成;文定都;胡正国;任于涵【作者单位】湖南工业大学电气与信息工程学院,湖南株洲 412007;湖南工业大学电气与信息工程学院,湖南株洲 412007;湖南工业大学电气与信息工程学院,湖南株洲 412007;湖南工业大学电气与信息工程学院,湖南株洲 412007【正文语种】中文【中图分类】TN86随着电力电子技术的快速发展，开关电源朝着集成化、小型化、高频化的方向发展，并在日常生活中得到了广泛运用。
开关电源和线性电源相比，具有以下特点：效率高，体积小，可靠性高，稳压范围广，性能好，驱动能力强[1-3]。
开关电源的控制方式有电压控制方式和电流控制方式2种。
电流型PWM（pulse width modulation）开关电源和电压型PWM开关电源相比，具有输出稳定性好、电压和负载调整率高等特点[4-8]。
文献[4]提出了电流型PWM整流器直流侧滤波器，通过选取适当的滤波器参数，减少了电抗压降带来的损耗，提高了系统效率。
文献[5]提出了电流型整流器双闭环多变量反馈控制策略，该策略优化了系统性能，提高了系统的抗干扰性与稳定性。
文献[6]提出了基于空间矢量的三相CSR（current source recti fi er）低电压应力控制方法，使三相CSR电流具有电流利用率高、开关损耗小、动态响应快等优点。
反激开关电源431+光耦环路设计
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基于UCC28610的QR反激准谐振开关电源设计1
图二 DCM模式VDS电压波形
图三 DCM模式电流波形
反激式开关电源的CCM工作模式
CCM模式也叫不完全能量转换模式，也就是常说的连 续模式，就是指磁芯中的能量没有完全释放（图五中 Ip波形），次级整流二极管没有完全过零的时候（图 五中Is波形），初级的开关管导通。 此模式优点是磁芯能量没有完全释放，所以初级电感 电流没有降为零，同等功率下此时的峰值电流有效值 要比DCM小，所以铜损和MOS的导通损耗要比DCM小； 但由于其次级整流管电流没有降到零，所以会有一个 整流管反向回复时间带来的损耗。另外CCM的负载在 → CRM → 空载到满载变化时，会经历DCM CCM三个阶段，当从DCM到CCM过渡时，传递函数会发 生变化，容易震荡；当占空比比较大时容易产生次谐 波震荡，往往需要加斜率补偿。所以CCM的反馈设计 要显得复杂点。 此模式的开通损耗更为严重，由图四可知MOS管都是 在最高电压时开通。
确定合适的变压器
� 我们用AP法来确定变合适压器的变压器
AP=Ae ×⎛ LP Aw= × Ippk 2 × 10 4 ⎞
1.143
⎜ ⎜ ∆B × 450 × KO ⎟ ⎟ ⎝ ⎠ H 式中LP为初级的电感量 单位为
于0.3 结构。 AP 的单位是平方厘米 计算出来AP我们可以找到合适的磁芯，然后可以找到磁芯的 横截面积Ae Ippk 为初级峰值电流 单位A △ B为磁感应强度变化量 一般情况下△ B取值小 450 为电流密度 单位A/平方厘米 Ko 窗口利用率一般取 0.2-0.4，具体要看绕线的
确定QR的主要参数
� 输入电压范围：最低输入电压Vacmin，最高输入电压Vacmax； � � � � �
�
一般为低输入85～135VAC，高输入176 ～265VAC，全电压输入85 ～ 265VAC ； 输入频率：fac 输入交流频率，50Hz或60Hz； 输出电压：Vout； 输出电流：Iout； 整机效率： η 一般取80%； 最低开关频率：fsw 对于反激准谐振这个频率是变化，在设计时应该以最低输入电压， 最大输入功率时的最小频率来确定其它参数。一般从两个方面来考虑，一方面 为了减小变压器体积，得适当加大频率；另一方面为了降低开关损耗和 EMI， 还得适当减小频率；一般折中考虑后通常会取25KHz～100KHz； 最大输入功率：Pin Pin =（Vout × Iout） ÷ η
【doc】单端反激式双输出开关电源设计
单端反激式双输出开关电源设计第33卷第2期2010年4月辽宁科技大学JournalofUniversityofScienceandTechnologyLiaoningV01.33No.2Apr.,2010单端反激式双输出开关电源设计王琳,刁嫣妲,李荣震,孟艳萍.,朱连成(1.鞍山供电公司高新技术开发区供电分公司,辽宁鞍山114051;2.鞍山供电公司电能计量所,辽宁鞍山114002:3.鞍山供电公司设计院,辽宁鞍山114002;4.辽宁科技大学电子与信息工程学院,辽宁鞍山114051)摘要:介绍了一种基于TOP246的单端反激式双输出开关电源设计,结合自制的脉冲变压器.用于交流85--265V的宽电压输入,实现直流24v/2A高精度,直流l2v/1A双输出.实验证明,设计在实际电路中表现出良好的电气特性,可以为相关设计提供较好的参考和借鉴.关键词:开关电源;反激式变换器;反馈回路;脉冲变压器;宽电压中图分类号:TM44文献标识码:A文章编号:1674—1048(2010)02—0t41—04开关电源是现代化机电产品中常用的供电装置,可以不受各个国家交流电网的限制,广泛应用在相关的设备中,其效能高低直接关系到机电设备的性能.开关电源设计主要包含电路设计和磁路设计.本文针对反激式隔离变换器口,给出基于TOP管的开关电源设计方案,并具体设计出一个可用于交流85--265V宽电压输入和直流24V/2A,直流12V/1A双输出的单端反激式开关电源.设计采用相位补偿技术,提高系统稳定性,增加抗干扰能力.通过实验验证了设计的正确性和可行性.1电路设计1.1基本原理反激式隔离变换器是中小功率开关电源最为常用的变换器之一,其典型拓扑结构如图l所示.其中,+V为整流后的输入电压;T为脉冲变压器,设计中还应有回路控制的偏置绕组;D为输出回路的快恢复肖特基整流二极管;R和C.为其阻容吸收电路;输出电路还包括由电感L.和两个电容C.组成的一个7c型低通滤波电路;变压器初级有尺,C和D组成的RCD漏感尖峰吸收电路;Q为控制脉冲变压器一次绕组导通和截止的反激式变换器所需的开关功率MoS管;N为初级绕组匝数,N为次级绕组匝数;设计中变压器一次侧与二次图t反激式变换器拓扑结构Fig.1Topologicalstructureofflybackconverter侧的地信号采用安规电容隔离;"?"表示同名端.在反激式变换器中,功率开关管将输入的直流电压转变成一些列的方波信号施加于脉冲变压器初级绕组上,通过脉冲变压器的电磁能量转换与传递,经过整流二极管,滤波电路处理后,给负载R提供所需要的优质电压和功率.1.2TOP管辅助电路采用内部集成功率MOS管的TOP246作为开关控制器件,额定负载功率为90w,再加以外围电收稿日期:2009—1220.作者简介:王琳(1978一),男,辽宁鞍山人,工程师,主要从事电网调度及电源优化的研究工作.?142?辽宁科技大学第33卷路,可以实现过压,欠压,过流,过热等保护功能.实际使用的TOP管电路连接,如图2所示.图2中,C与R,C2:组成低通滤波和稳压电路,可以有效滤除TOP246管脚1受到的干扰信号.R.接于交流电压整流后输出的直流电压,作为系统电压检测,当系统出现过电压或欠电压时,TOP246管将自动封锁脉冲输出,禁止脉冲变压器工作.u.引脚用来作为变压器的偏置绕组输入端,与内部集成的MOS管管脚6配合,反向控制PWM输出占空比,即管脚1流入的电流越大,管脚6输出的PWM占空比越小;反之,则越大.U接变压器的初级绕组同名端.ITOP246图2TOP246管脚电路连接Fig.2TOP246pinsconnection1.3反馈回路图3改进型输出反馈电路Fig.3Improvedoutputfeedbackcircuit采用具有精密电压基准的三端可编程并联稳压二极管TL431A和线性光耦PCS17B构成系统的反馈控制回路,利用偏置绕组,控制TOP管的占空比,实现反激式变换器输出电压的精准控制.TL431A检测输出的电压(+24V)越大,经过线性光耦PC817B变换,流人TOP管脚1的电流越大,TOP管控制内部MOS管导通和关断的占空比与输入1脚的电流成反比,使输出电压降低,维持了输出电压的稳定;反之亦然.为了提升系统的稳定性,设计采用相位补偿技术¨2j.如图3所示,增加C与R后,提高了系统的相角裕度和幅值裕度.改进后系统的幅频特性和相频特性如图4所示.系统的穿越频率约为2.58kHz,相角余量约为48.3.,系统稳定..3l^●_.:.4-\—:禧蓑:'一一......……._～\频率,∥Hz图4改进后的幅频和相频特性Fig.4Improvedamplitude-frequencyandphase-frequencycharacteristic1.4脉冲变压器箝位吸收保护电路如图5中虚线框所示,采用z十RCD带浪涌保护的漏感尖峰吸收电路,将MOS管的电压箝位在175V以内,防止电压过高击穿MOS管.1.5输出滤波电路为了确保系统输出电压纹波较小,设计采取了相应滤波去噪技术.采用LC构成低通滤波器滤除一定的高频干扰,滤波电容可按1000/,F/A经验值选择容量.同时,输出采用效抑制共模和差模干扰的电感还可以避免系统对其他电路和电气设备的干扰.实验调试后的EMI良好.脉冲变压器初级箝位与输出滤波电路,如图5所示.第2期王琳,等:单端反激式双输出开关电源设计lICtll5KE20CA门l51I7.丰c...IPKMUR2lOOECRr,RTN7./图5脉冲变压器初级箝位与输出滤波电路Fig.5Primaryclampingandoutputfiltercircuitofpulsetransformer2磁路设计磁路部分包括高频脉冲变压器和各滤波电感等.其中,脉冲变压器是现代开关电源的核心元件,实际应用中主要起到能量传递,电压变换和电气隔离的作用.脉冲变压器的性能好坏,不仅影响变压器自身的发热和效率,而且还会影响到开关电源的技术性能指标及其可靠性.在脉冲变压器的设计和制作过程中,磁芯材料,磁芯和线圈结构,绕制工艺等必须全面考虑l3j.2.1脉冲变压器参数根据面积乘积法,按最大值选择,设计中脉冲变压器采用EFD30扁平型磁芯骨架.为提高绕组的利用率,采用多根漆包线并绕技术,既可以提高绕组载流量,也能有效减少集肤效应影响_4].脉冲变压器原绕组采用直径为0.35mm的2股漆包线并绕匝数14圈;输出为直流24V的次级绕组采用直径为0.45mm的4股漆包线并绕匝数3圈;输出直流12V的副绕组直径为0.35ITIITI的3股漆包线并绕匝数3圈,偏置绕组为直径0.35ITIITI的单股漆包线绕4圈.经过验证,变压器参数满足要求,设计合理.2.2系统输入的EMI滤波电感和整流电路系统输入EMI滤波电感采用UF10.5骨架,设计电感量为6.1mH_5].系统交流电源输入与滤波,整流电路,如图6所示.图6系统交流电源输入和整流电路Fig.6Alternatingcurrentinputofsystemandrectifiercircuit图6中,AC-L和AC-N为输入的交流电压,范围为85--265V;PE接电源外壳,作为保护接地线;R为负温度系数热敏电阻,尺,,为压敏电阻;C,C为X系列安规电容;C为Y系列的安规电容;BR?144?辽宁科技大学第33卷为整流桥;C.为变压器直流电压输入的高频低阻电容.3实验结果系统满载连续工作8h后,功率芯片温度为51℃,符合温升要求.部分电压波形,如图7所示.图7中,脉冲变压器二次侧输出的24V电压波形,最大值为28V,最小值为一60V;经过输出整流二极管及其阻容吸收后的波形,最大值25.2V,最小值22.6V,阻容电路吸收效果较好;经过输出低通滤波电路后的波形,最大值为24.0V,最小值为23.4V,平均值为23.7V,精度为±1.25%;系统输出的12V电压波形,最大值为11.9V,最小值11.9V.2萎2●出一6时『Ⅱj,t/s2>.1.....通波的12V.一'f}:的I2电波'一一.一一一时问,t/s图7部分买验结果波形Fig.7Waveformsofsomeexperimentresults4结语介绍的基于TOP管的宽范围交流电压输入,高精度直流电压输出的单端反激式隔离变换器双输出开关电源方案,通过满载和交流 1.5kV耐压试验,结果证实,设计符合要求,电气性能可靠,可以为同类电路设计提供一定的参考和借鉴.参考文献:[1]张志薇.具有高功率因数的多路输出反激变换器的研究[D】.哈尔滨工业大学,2006.[2]王闯瑞,胡荣强,黄庆义,等.反激型开关电源反馈回路的改进[J].通信电源技术,2005(4):4244.[3]曹丰文,李冬黎,刘振来.小功率反激式开关变压器的设计与制作[J].电工技术杂志,2002(5):54—56.[4]coBosJA,,GARCIAO,SEBASTIONJ,eta1.R~onantresetforwardtopologiesforlowou tputvoltageonboardeonve~一e~[C]//.AppliedPowerElectronicsConferenceandExposition,APEC'94ConferenceProc eedings1994.NinthAnnml,1994:703.708.[5]冯慈璋,马西奎.工程电磁场导ee[M].北京:高等教育出版社,2003:92.126. DesignofswitchpowersupplyofsinglefeedbackwithdoubleoutputsW;Lin,D0Yan一,LJRong-zhen,ME『,『GYah—ping.,ZHULian—cheng(1.DepartmentofHighandNewTechnologyIndustrialDevelopmeritZone,AnshanPowerS upplyCompany,Anshan114051.China;2.ElectricEnergyMeasurementStation,AnshanPowerSupplyCompany,Anshan114002, China;3.DesignInstitute,AnshanPowerSupplyCompany,Anshan114002,China;4.SchoolofElectronicandInformationEngineering,UniversityofScienceandTechnology Liaoning,Anshan114051,China)Abstract:AswitchpowersupplyofsingleflybackwithdoubleoutputswithTOP246isdesign ed,whichiscombinedwithself-madepulsetransformer,andappliedtothewidevoltageinputof85--265V .Theswitchpowersupplyrealizesahighaccuracyfor24VDC/2Aanddoubleoutputsfor12vtx;/1A.Ther esultsindi—catethatthereisagoodelectriccharacteristicindesigncircuit.anditprovidesabetterreference forfuturedesign.Keywords:switchpowersupply;flybackconverter;feedbackloop;pulsetransform;widevo ltage(ReceivedDecember20.2009)。
反激式开关电源设计详解上共44页PPT46页
60、生活的道路一旦选定，就Βιβλιοθήκη 勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
反激式开关电源设计详解上共44页
41、俯仰终宇宙，不乐复何如。 42、夏日长抱饥，寒夜无被眠。 43、不戚戚于贫贱，不汲汲于富贵。 44、欲言无予和，挥杯劝孤影。 45、盛年不重来，一日难再晨。及时 当勉励 ，岁月 不待人 。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
20W单端反激开关电源设计
20W单端反激开关电源设计在电子设备中，开关电源是一种高效率的电源供应器件，常用于电子设备中，如电视，电脑，手机等。
本文将详细介绍一个20W单端反激开关电源的设计。
首先，我们需要明确几个关键的设计参数：1.输入电压范围：通常开关电源的输入电压范围是广泛的，但本设计将限制在输入电压范围为85VAC-265VAC（即110VAC、220VAC两种标准市电）。
2.输出电压：输出电压为12VDC，电流为1.67A。
3.开关频率：选择合适的开关频率对于提高电源的效率和减小尺寸都是很重要的，本设计选择50kHz作为开关频率。
4.稳压与保护：开关电源需要稳定地输出电压，并具有过流保护、过压保护和短路保护等功能。
现在，我们可以开始进行开关电源的设计。
下面是本设计采用的主要电路元件及其功能：1.输入滤波器：用于滤除电网中的高频噪声和杂波。
2.整流电路：将交流输入电压转换为直流电压。
3.快速恢复二极管：用于输出短路时快速放电。
4.整流电容：稳定输出电压的波动。
5.反激变压器：将输入电压转换为合适的电压和电流输出。
6.控制芯片：用于调整开关管的工作频率和电流。
7.光耦隔离器：用于隔离控制芯片和开关管，以保护控制芯片免受开关管产生的高压脉冲的影响。
8.输出滤波器：用于去除开关管开关时产生的高频噪声。
9.稳压电路：通过调节开关管的工作状态，使输出电压保持在设定值。
10.保护电路：用于检测和处理过流、过压和短路等异常情况，以保护开关电源的安全运行。
然后，我们将根据上述电路元件和功能进行具体的电路设计：1.输入滤波器：本设计采用LC型电路进行输入滤波，用于滤除高频噪声和杂波。
选择合适的电感和电容值可以有效地滤波。
参数可根据实际情况进行调整。
2.整流电路：采用桥式整流电路将交流输入电压转换为直流电压。
可选择高效率和低压降的整流二极管。
3.快速恢复二极管：用于在输出短路时快速放电，以保护开关管和其他电路元件。
选择具有快速恢复时间和低反向电压的二极管。
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基于LT1070的单端反激式开关电源专业：自动化学生：指导老师：摘要：分析了单端反激式开关电源的基本原理，定量分析了单端反激式开关电源工作的变压器的电压电流波形。
分析了单端反激式开关电源的两种工作模式。
介绍了LT1070的工作原理，外围电路的设计与主要外围元件参数的计算。
介绍了基于LT1070设计实现的单端反激式开关电源，分析了其基本的性能特点和工作原理。
阐述了利用单片开关电源稳压器LT1070构成5V／5W输出的单端反激式开关电源的实用电路、反激式高频变压器和主要单元电路的设计过程、LTspice软件仿真以及制作调试过程和结果。
关键词：单片开关电源；LT1070；反激式高频变压器；单端反激式开关电源。
The Design and Simulation of LT1070-basedsingle-ended Flyback ConverterMajor：AutomationStudent：Adviser：Abstraction：The Basic Principles of switching mode power supply with Flyback is analyzed. Quantitative analysis on the voltages and currents of the high-frequency transformer for switching mode power supply with Flyback is made.The two operation modes of switching mode power supply are compared.The single-chip switching mode power supply based On LT1070device,working principle of LT1070,outer circuit and its parameters are introduced in the paper.The performance characteristic and operation principle is analyzed．Finally，the design method,practical circuit,flyback high-frequency transformer,the main unit circuit and simulation using LTspice,the practical produce and setting/debug procedure of a5V/5W switching mode power supply with Flyback based on LT1070 are described．Keywords：Single-chip converter;LT1070:switching mode power supply with Flyback;flybackhigh-frequency transformer.目录引言 (1)1单端反激式开关电源的结构与原理 (2)1.1反激变换器的结构 (2)1.2反激变换器的运行过程 (2)2CCM与DCM模式 (4)2.1CCM与DCM的定义 (4)2.2DCM与CCM的电流波形 (4)2.3CCM模式的稳定问题 (5)2.4跨模式工作时的设计方法 (5)3LT1070的简介与内部结构 (6)3.1LT1070概述 (6)3.2LT1070的控制模式 (7)3.3LT1070引脚功能 (7)3.4LT1070的拓展 (7)4基于LT1070的单端反激式开关电源的设计与计算 (7)4.1变压器的设计 (8)4.2采样电路的设计 (9)4.3箝位电路的设计 (9)4.3.1箝位电路的必要性 (9)4.3.2箝位电路的常用方案 (10)4.3.3箝位电路的参数计算 (10)4.4输出电路的设计 (10)4.4.1二极管D的参数计算 (10)4.4.2滤波电容参数的计算 (10)4.5软启动电路的设计 (11)4.5.1软启动电路的作用 (11)4.5.2常用软启动电路 (11)4.5.3LT1070的软启动 (11)4.6频率补偿电路的设计 (11)4.6.1频率补偿电路设计面临的实际问题 (12)4.6.2频率补偿电路设计的实用方法 (12)5基于LTspice的仿真分析 (13)5.1开关电源软件仿真以及LTspice简介 (13)5.2LTspice仿真实例电路及说明 (13)5.3暂态分析 (14)5.3.1软启动分析 (14)5.3.2启动限流电路的分析 (15)5.4稳态分析 (17)5.4.1纹波分析 (17)5.4.2变压器电流波形分析 (17)6实际制作与测试 (19)6.1制作与调试要点 (19)6.2测试结果 (19)6.3主要误差分析 (21)7总结 (22)参考文献 (23)文献翻译 (24)引言开关电源，更确切的，应该称为开关变换器，其主要功能是利用现代电力电子技术把电能从适合传输、储存的形式高效地转换为适合负载使用的形式。
随着现代电子技术的发展与成熟，现代文明对绿色环保的要求日益严格，开关电源得到越来越广泛的应用。
单端反激式开关电源以其电路简单、可以高效提供直流输出等许多优点，特别适合设计小功率的开关电源。
开关电源把晶体管当成一个高频工作的开关器件，通过控制开关管的占空比来控制输出电压。
工作于开关状态的晶体管最大程度减小了晶体管上消耗的功率，提高电源的转换效率。
然而转换效率的提高也是有相应代价的。
为了使高频能量顺利地从输入转移到输出，需要增加一个线圈L来临时储存能量，同时为了让输出保持较低的纹波，需要增加一个平滑电容C。
线圈和电容的加入增加了开关电源的设计难度，使得开关电源的设计与调试变得相当复杂。
诡异的工作模式、突发的故障、特有的调节特性、开关管的烧毁等各种令人头痛的问题在开关电源的设计与制作中屡见不鲜。
因此使用传统设计方法要求设计者具有扎实的专业理论知识和丰富的实践经验。
正如集成三端稳压器件的出现大大简化了线性稳压电源的设计一样，单片开关电源器件的出现也很大程度简化了开关电源的设计工作。
单片开关电源器件自20世纪80年代中期问世以来，由于具有高度集成化、简单的外围电路、最佳性能指标、无工频变压器、能完全实现电气隔离等显著特点，显示出了强大的生命力，因而倍受人们青睐，是开关电源的发展方向。
目前使用单片开关电源元件设计和制作开关电源应用得越来越多。
开关稳压电源有多种类型，其中单端反激式开关电源，由于线路简单，所需要的器材少，故普遍受到国内外的重视[3]。
本文首先分析了单端反激式开关电源的工作原理，然后简要介绍了由Linear Technology公司生产的LT1070的集成单片式开关稳压器，最后介绍了这款芯片在单端反激式开关电源中的应用，并针对具体应用进行了分析。
图1-1基本Buck-Boost 变换器图1-2单端反激变换器1单端反激式开关电源的结构与原理反激式开关电源又称反激变换器，其基本原理与其他拓扑结构的开关电源在本质上是相同的。
开关电源两种基本的拓扑是降压型和升压型，由这两种形式发展出了多种多样的拓扑结构。
1.1反激变换器的结构单端反激式变换器是由基本Buck-Boost 变换器变化而来的。
基本Buck-Boost 变换器的结构如图1-1：在开关导通期间输入电源Vi 对线圈L 充电，电容C 向负载提供电流，在开关断开期间，L 通过二极管D 对电容C 充电并向负载提供电流，输出电压极性与输入相反。
把基本Buck-Boost 变换器中的线圈替换成开关变压器就构成了单端反激式开关电源，如图1-2所示。
变压器初级绕组与开关管串联接输入电压。
次级绕组与二极管串联后，再与负载R 及稳压电容C 并联，注意变压器同名端的极性。
开关管在PWM 信号的控制下，交替接通、断开变压器初级绕组与地之间的连接。
为简化讨论，可设变压器T 、开关管SW 、二极管D 、电容C 均为理想器件，变压器初级电感为，次级电感为，匝数比为N 。
1.2反激变换器的运行过程在零初始状态下，当SW 导通时，变压器初级绕组上的电压为上正下负，电流线性上升，上升速度与初级两端电压成正比，与初级电感成反比。
设导通时间为，初级电流峰值为,则有：变压器磁芯中储存的能量E为：变压器次级绕组上的感应电压为：方向为上负下正，二极管D截止，流过次级的电流为0，负载电流由电容C提供。
当SW截止时，次级绕组电压反向，二极管D导通。
由次级绕组电感向负载释放能量，次级电流线性下降，其电流斜率与外界负载无关，这样就表现为内阻非常大，相当于一个电流源，设次级电流的峰值为，由变压器的初级与次级安匝数相等，有变压器初级绕组的电流为0，初级绕组上的感应电压大小满足变压器的伏秒平衡原理。
如果次级绕组的电流在SW再次导通前降为0，变压器工作于断续模式，即DCM,如果没有降为0，则工作于连续模式，即CCM模式。
图2-1CCM 与DCM 的波形对比2CCM 与DCM 模式 2.1CCM 与DCM 的定义电感电流不连续模式DCM (Discontinuous Inductor Current Mode)又称为完全能量转换:时储存在变压器中的所有能量在开关周期()中都转移到输出端，其电感电流波形如图2-1（b ）所示。
电感电流连续模式CCM (Continuous Inductor Current Mode)又称为不完全能量转换:储存在变压器中的一部分能量在末保留到下一个周期的开始，其电感电流波形如图2-2（a ）所示。
2.2DCM 与CCM 的电流波形DCM 与CCM 的电流波形对比如下：比较图中DCM 与CCM 之电流波形可以知道:当系统工作于DCM 模式时，在开关管导通期间即期间,变压器初级绕组上有很高的峰值电流，且其从0上升到峰值电流，电流波动较大。
要求开关管能通过较大的峰值电流，同时变压器中绕组上损耗也比较大。
在一个周期内，变压器次级绕组上的电流在开关管关断期间，有一段时间为0。
由公式1可知，设计工作于DCM 模式下的单端反激式开关电源可以允许变压器初级绕组有较小的电感值，从而可以减少绕组的匝数，使变压器拥有较小的体积。
当系统工作于CCM模式时,电流不是从0开始上升，电流波动较小。
在开关管关断期间，变压器次级绕组上电流一直不为0。
变压器初级绕组的电感值较大，需要较多的匝数，使变压器的体积较大。
在CCM模式下，初次级绕组电流有一定的直流成分，容易造成变压器磁芯饱和，通用的办法是在变压器磁芯中添加气隙。
2.3CCM模式的稳定问题在CCM模式下，负载电流的任何增加都将要求增加初级绕组峰值电流，所以必需提高占空比来提高初级绕组峰值电流。