SG6849在单端反激式开关电源中的应用--嵌入式技术网1

SG6849在单端反激式开关电源中的应用

作者：郭小苏，王双红来源：电源技术应用点击数：

454 更新时间：2008-3-24

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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SG6849，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。

脚8(CND) 接地。

1.2 SG6849芯片工作原理

l.2.1 启动电路

图2是SG6849芯片输入电压Vin通过启动电阻Rin对电容Cin充电，当VDD端的电压达到启动电压VTH（on）时，SG6849芯片驱动整个功率部分工作。

当开关管导通后，VDD由辅助绕组供电，SG6849的导通-关断电压UVLO(under Voltage Lockout)分别为17V和8V。l.2.2 恒压工作方式

SG6849 可以不从副边而从原边反馈来调整输出电压，如图3所示。

当FB端悬空时，内部的VDD反馈比较器将调整PWM 的输出脉冲。内部的反馈补偿电路将使VDD电压维持在22.7V。输出电压和VDD电压值等于辅助绕组和副边绕组的匝比，即

因为辅助绕组和二次侧绕组之间的耦合关系，所以，输出端的电压变化可以通过辅助绕组反馈给VDD，通过SG6849的内部比较，改变PWM的脉冲宽度，从而改变输出占空比，使输出电压保持不变。

当然，如果要精确地控制输出电压，就需要副边反馈电路，图4是由集成电压基准KA431和光耦组成的副边反馈电路，R1和R2构成输出分压电路，R3和C1为环路提供补偿，为了提高稳定性，在FB和地之间还接有一个较小的RC滤波电路。

当带副边反馈时，电压VDD必须低于20V，否则，VDD

的内部反馈电路将作为负载而起作用。相对于不带副边反馈的电路，变压器辅助绕组的匝数要相应地减少。这样，当副边开路的时候，原边的反馈电路就会起作用，防止VDD超过22.7V。

1.2.3 振荡器和省电模式

SG3849-65是65kHz的固定额率，SG6849-100是100kHz 的固定频率，当轻载时，SC6849将处于省电模式，PWM的频率随负载变化而线性的减少，如图5所示。FB端的电流大小决定了省电模式。当负载增大时，IFB会增大，当IFB大于0.8mA时，PWM频率开始减小，省电模式可以减少重载时的功率损耗。为进一步减少功率损耗，当IFB大于1mA时，SG6849将处于触发模式。

2 实验

基于SG6849，我们设计了一个5.6W的反激式高频开关电源，电路如图6所示，该电源工作于电流连续模式，输入电压90～110V交流，输出电压16V，最大负载时输出电流350mA。实验结果如下。

2．1 当带副边反馈时

(1)电压调整率在额定负载情况下，当输入电压在交流90～110V变化时，电路的电压调整率为SV=△V／VO=0.7％；

(2)负载调整率当输入额定电压(AC100V)，输出电流在0～350mA变化时，电路的负载调整率为Si=△V／VO=l．2％；

(3)效率在额定输入电压带额定负载的情况下，电路的效率η=83％；

(4)保护功能负载电流在525mA时过流保护，具备输出短路保护和过温保护功能。

2.2 去掉副边反馈时

当去掉副边反馈后：如图6所示，输入额定电压(AC l00V)，输出电流在0～350 mA变化时，输出电乐15.3～16.5V，电路的负载调整率为Si=△V/V0=4.4％。其他性能不变。

有无副边反馈电路时输出电压随负载的变化关系如图7

所示。

3 结语

实验结果表明，用SG6849设计的单端反激式开关电源，外围电路少，控制简单，整机效率高，可靠性高。在电路只有单路输出，输出电流小，负载调整率要求不高的情况下，可去掉副边反馈，进一步减少体积，节省成本，提高电路可靠性。

常见几种开关电源工作原理及电路图

一、开关式稳压电源的基本工作原理开关式稳压电源接控制方式分为调宽式和调频式两种，在实际的应用中，调宽式使用得较多，在目前开发和使用的开关电源集成电路中，绝大多数也为脉宽调制型。因此下面就主要介绍调宽式开关稳压电源。调宽式开关稳压电源的基本原理可参见下图。对于单极性矩形脉冲来说，其直流平均电压Uo取决于矩形脉冲的宽度，脉冲越宽，其直流平均电压值就越高。直流平均电压Ｕ。可由公式计算，即Uo=Um×T1/T 式中Um为矩形脉冲最大电压值；T为矩形脉冲周期；T1为矩形脉冲宽度。从上式可以看出，当Um 与T 不变时，直流平均电压Uo 将与脉冲宽度T1 成正比。这样，只要我们设法使脉冲宽度随稳压电源输出电压的增高而变窄，就可以达到稳定电压的目的。二、开关式稳压电源的原理电路 1、基本电路

图二开关电源基本电路框图开关式稳压电源的基本电路框图如图二所示。交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后，变成含有一定脉动成份的直流电压，该电压进人高频变换器被转换成所需电压值的方波，最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压。控制电路为一脉冲宽度调制器，它主要由取样器、比较器、振荡器、脉宽调制及基准电压等电路构成。这部分电路目前已集成化，制成了各种开关电源用集成电路。控制电路用来调整高频开关元件的开关时间比例，以达到稳定输出电压的目的。２．单端反激式开关电源单端反激式开关电源的典型电路如图三所示。电路中所谓的单端是指高频变换器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧。所谓的反激，是指当开关管VT1 导通时，高频变压器Ｔ初级绕组的感应电压为上正下负，整流二极管VD1处于截止状态，在初级绕组中储存能量。当开关管VT1截止时，变压器Ｔ初级绕组中存储的能量，通过次级绕组及VD1 整流和电容Ｃ滤波后向负载输出。

单端反激开关电源方案

反激式开关电源变压器的设计反激式变压器是反激开关电源的核心，它决定了反激变换器一系列的重要参数，如占空比D ，最大峰值电流，设计反激式变压器，就是要让反激式开关电源工作在一个合理的工作点上。这样可以让其的发热尽量小，对器件的磨损也尽量小。同样的芯片，同样的磁芯，若是变压器设计不合理，则整个开关电源的性能会有很大下降，如损耗会加大，最大输出功率也会有下降，下面我系统的说一下我设计变压器的方法。设计变压器，就是要先选定一个工作点，在这个工作点上算，这个是最苛刻的一个点，这个点就是最低的交流输入电压，对应于最大的输出功率。下面我就来算了一个输入85V 到265V ，输出5V ，2A 的电源，开关频率是100KHZ 。第一步，选定原边感应电压V OR 这个值是由自己来设定的，这个值就决定了电源的占空比。可能朋友们不理解什么是原边感应电压，为了便于理解，我们从下面图一所示的例子谈起，慢慢的来。这是一个典型的单端反激式开关电源，大家再熟悉不过了，下面分析一下一个工作周期的工作情况，当开关管开通的时候，原边相当于一个电感，电感两端加上电压，其电流值不会突变，而线性的上升，有公式上升了的电流： I 升=V S *Ton/L 这三项分别是原边输入电压、开关开通时间和原边电感量．在开关管关断的时候，原边电感放电，电感电流又会下降，同样要尊守上面的公式定律，此时有下降了的电流：Ｉ降=V OR *T OFF /L 这三项分别是原边感应电压（即放电电压）、开关管关断时间和电感量．在经过一个周期后，原边电感电流会回到原来的值，不可能会变，所以，有： V S *T ON /L=V OR *T OFF /L 即上升了的等于下降了的，懂吗？好懂吧!上式中可以用Ｄ来代替T ON ，用(１－Ｄ)来代替T OFF 。移项可得：图一

2019年反激式开关电源设计大全

前言对一般变压器而言，原边绕组的电流由两部分组成，一部分是负载电流分量，它的大小与副边负载有关；当副边电流加大时，原边负载电流分量也增加，以抵消副边电流的作用。另一部分是励磁电流分量，主要产生主磁通，在空载运行和负载运行时，该励磁分量均不变化。励磁电流分量就如同抽水泵中必须保持有适量的水一样，若抽水泵中无水，它就无法产生真空效应，大气压就无法将水压上来，水泵就无法正常工作；只有给水泵中加适量的水，让水泵排空，才可正常抽水。在整个抽水过程中，水泵中保持的水量又是不变的。这就是，励磁电流在变压器中必须存在，并且在整个工作过程中保持恒定。正激式变压器和上述基本一样，初级绕组的电流也由励磁电流和负载电流两部分组成；在初级绕组有电流的同时，次级绕组也有电流，初级负载电流分量去平衡次级电流，激励电流分量会使磁芯沿磁滞回线移动。而初次级负载安匝数相互抵消，它们不会使磁芯沿磁滞回线来回移动，而励磁电流占初级总电流很小一部分，一般不大于总电流10％，因此不会造成磁芯饱和。反激式变换器和以上所述大不相同，反激式变换器工作过程分两步：第一：开关管导通，母线通过初级绕组将电能转换为磁能存储起来；第二：开关管关断，存储的磁能通过次级绕组给电容充电，同时给负载供电。

可见，反激式变换器开关管导通时，次级绕组均没构成回路，整个变压器如同仅有一个初级绕组的带磁芯的电感器一样，此时仅有初级电流，转换器没有次级安匝数去抵消它。初级的全部电流用于磁芯沿磁滞回线移动，实现电能向磁能的转换；这种情况极易使磁芯饱和。磁芯饱和时，很短的时间内极易使开关管损坏。因为当磁芯饱和时，磁感应强度基本不变，dB/dt近似为零，根据电磁感应定律，将不会产生自感电动势去抵消母线电压，初级绕组线圈的电阻很小，这样母线电压将几乎全部加在开关管上，开关管会瞬时损坏。由上边分析可知，反激式开关电源的设计，在保证输出功率的前提下，首要解决的是磁芯饱和问题。如何解决磁芯饱和问题？磁场能量存于何处？将在下一篇文章：反激式开关电源变压器设计的思考二中讨论。反激式开关电源设计的思考二---气隙的作用 “反激式开关电源设计的思考一”文中，分析了反激式变换器的特殊性防止磁芯和的重要性，那么如何防止磁芯的饱和呢？大家知道增加气隙可在相同ΔB的情况下，ΔIW的变化范围扩大许多,为什么气隙有此作用呢? 由全电流定律可知:

开关电源集成电路种类介绍

开关电源集成电路种类介绍开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器、整流滤波电路、功率变换电路以及各种辅助电路组成。那么这些开关电源电路的工作原理及其作用是什么呢？下面华强北IC代购网总结了开关电源基本原理介绍以及常见电路设计参考。开关短路保护电路在输出端短路的情况下，PWM控制电路能够把输出电流限制在一个安全范围内，它可以用多种方法来实现限流电路，当功率限流因短路而不起作用时，我们就只有另增设一部分电路，以保证开关电源的正常运作。我们通常将短路保护电路分为两种，小功率短路保护电路和中功率保护电路，这里以中功率保护电路为例，其原理简述如下：当输出短路时，UC3842脚电压上升，U1脚电位高于脚时，比较器翻转脚输出高电位，给C1充电。当C1两端电压超过⑤脚基准电压时U1⑦脚输出低电位，UC3842①脚低于1V，UC3842停止工作。R2、C1是充放电时间常数，阻值不对时，短路保护不起作用。

推完式功率变换电路是一种输出直流电压小于或等于输入直流电压的单管非隔离式变换电路，其原理简述如下：其中T2为驱动变压器，T1为开关变压器，TR1为电流环。输出端限流保护电路

上图是常见的输出端限流保护电路，其工作原理如下：当输出电流过大时，RS两端电压上升，U1脚电压高于脚基准电压，U1①脚输出高电压，Q1导通，光耦发生光电效应，UC3842①脚电压降低，输出电压降低，从而达到过载限流的目的。输出限压保护电路开关电源的输出限压保护电路如下图：

当输出电压升高时，稳压管导通光耦，Q1基极因具有驱动电压而导通。当UC3842电压升高时，输出降低，稳压管不导通；当UC3842的电压降低时，输出电压升高。周而复始，输出电压将稳定在一定范围内。输入过欠压保护电路

单端反激式开关电源-主电路设计

摘要开关电源是利用现代电力电子技术，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)控制、IC 和MOSFET构成。本设计在大量前人设计开关电源的的基础上，以反激式电路的框架，用TOP244Y 构成12V、2.5A开关电源模块,通过整流桥输出到高频变压器一次侧，在二次侧经次级整流滤波输出。输出电压经采样与TL431稳压管内部基准电压进行比较，经过线性光偶合器PC817改变TOP244Y的占空比,从而使电路能直流稳压输出。关键词开关电源；脉冲宽度调制控制；高频变压器；TOP244Y ABSTRACT Switching power supply is the use of modern electronic technology, control switching transistor turn-on and turn-off time ratio of the output voltage to maintain a stable power supply, switching power supply generally by the pulse width modulation (PWM) control,IC and MOSFET form. The design of a large number of predecessors in the switching power supply design based on the flyback circuit to the framework, using TOP244Y constitute a 12V, 2.5A switching power supply module, through the rectifier bridge output to high-frequency transformer primary side, the secondary side by the time level rectifier output. TL431 by sampling the output voltage regulator with an internal reference voltage comparison, after a linear optical coupler PC817 change TOP244Y duty cycle, so the circuit can be DC regulated output. Keyword Switching Power Supply；PWM Control；high frequency transformer；TOP244Y 目录前言 (3) 1.反激式PWM高频开关电源的工作原理 (4)

反激式开关电源设计的思考(一到五)

反激式开关电源设计的思考一对一般变压器而言，原边绕组的电流由两部分组成，一部分是负载电流分量，它的大小与副边负载有关；当副边电流加大时，原边负载电流分量也增加，以抵消副边电流的作用。另一部分是励磁电流分量，主要产生主磁通，在空载运行和负载运行时，该励磁分量均不变化。励磁电流分量就如同抽水泵中必须保持有适量的水一样，若抽水泵中无水，它就无法产生真空效应，大气压就无法将水压上来，水泵就无法正常工作；只有给水泵中加适量的水，让水泵排空，才可正常抽水。在整个抽水过程中，水泵中保持的水量又是不变的。这就是，励磁电流在变压器中必须存在，并且在整个工作过程中保持恒定。正激式变压器和上述基本一样，初级绕组的电流也由励磁电流和负载电流两部分组成；在初级绕组有电流的同时，次级绕组也有电流，初级负载电流分量去平衡次级电流，激励电流分量会使磁芯沿磁滞回线移动。而初次级负载安匝数相互抵消，它们不会使磁芯沿磁滞回线来回移动，而励磁电流占初级总电流很小一部分，一般不大于总电流10％，因此不会造成磁芯饱和。反激式变换器和以上所述大不相同，反激式变换器工作过程分两步：第一：开关管导通，母线通过初级绕组将电能转换为磁能存储起来；第二：开关管关断，存储的磁能通过次级绕组给电容充电，同时给负载供电。可见，反激式变换器开关管导通时，次级绕组均没构成回路，整个变压器如同仅有一个初级绕组的带磁芯的电感器一样，此时仅有初级电流，转换器没有次级安匝数去抵消它。初级的全部电流用于磁芯沿磁滞回线移动，实现电能向磁能的转换；这种情况极易使磁芯饱和。磁芯饱和时，很短的时间内极易使开关管损坏。因为当磁芯饱和时，磁感应强度基本不变，dB/dt近似为零，根据电磁感应定律，将不会产生自感电动势去抵消母线电压，初级绕组线圈的电阻很小，这样母线电压将几乎全部加在开关管上，开关管会瞬时损坏。由上边分析可知，反激式开关电源的设计，在保证输出功率的前提下，首要解决的是磁芯饱和问题。如何解决磁芯饱和问题？磁场能量存于何处？将在下一篇文章：反激式开关电源变压器设计的思考二中讨论。关键词:开关电源反激式磁芯饱和反激式开关电源设计的思考二 “反激式开关电源设计的思考一”文中，分析了反激式变换器的特殊性防止磁芯和的重要性，那么如何防止磁芯的饱和呢？大家知道增加气隙可在相同ΔB的情况下，ΔIW的变化范围扩大许多,为什么气隙有此作用呢?由全电流定律可知:

开关电源国内外研发状况及发展方向

国内外研发状况及发展方向国内外开关电源的研发现状自20世纪50年代，美国宇航局以小型化重量轻为目标而为搭载火箭开发首个开关电源以来，在半个多世纪的发展中，开关电源逐步取代了传统技术制造的相控稳压电源，并广泛应用于电子整机设备中。随着集成电路的发展，开关电源逐渐向集成化方向发展，趋于小型化和模块化。近20年来，集成开关电源沿两个方向发展。第一个方向是对开关电源的控制电路实现集成化。1977年国外首先研制成脉宽调制(PWM)控制器集成电路，美国Motorola公司、Silicon General 公司、Unitrode公司等相继推出一系列PWM芯片。近些年来，国外研制出开关频率达1MHz的高速PWM、PFM芯片。第二个方向是实现中、小功率开关电源单片集成化。1994年，美国电源集成公司(Power Integrations)在世界上率先研制成功三端隔离式PWM型单片开关电源，其属于AC/DC电源变换器。之后相继推出TOPSwitch、TOPSwitch-II、TOPSwitch-Fx、TOPSwitch-GX、PeakSwitch、LinkSwitch等系列产品。意-法半导体公司最近也开发出VIPer100、VIPer100A、VIPer100B等中、小功率单片电源系列产品，并得到广泛应用[1]。目前，单片开关电源已形成了几十个系列、数百种产品。单片开关电源自问世以来便显示出强大的生命力，其作为一项颇具发展前景和影响力的新产品，引起了国内外电源界的普遍关注。单片开关电源具有高集成度、高性价比、最简外围电路、最佳性能指标等特点，现己成为开发中小功率开关电源、精密开关电源及开关电源模块的优选集成电路。与国外开关电源技术相比，国内从1977年才开始进入初步发展期，起步较晚、技术相对落后。目前国内DC/DC模块电源市场主要被国外品牌所占据，它们覆盖了大功率模块电源的大部分以及中小功率模块电源一半的市场。但是，随着国内技术的进步和生产规模的扩大，进口中小功率模块电源正在快速被国产DC/DC产品所代替。开关电源的使用为国家节省了大量铜材、钢材和占地面积。由于变换效率提高，能耗减少，降低了电源周围环境的室温，改善了工作人员的环境。我国邮电通信部门广泛采用开关电源极大地推动了它在其它领域的广泛应用。值得指出的是，近两年来出现的电力系统直流操作电源，是针对国家投资4000亿元用于城网、农网的供电工程改造、提高输配电供电质量而推出的，它已开始采用开关电源以取代传统的相控电源。国内一些通信公司如中兴通讯等均已相继推出系列产品。目前，国内开关电源自主研发及生产厂家有300多家，形成规模的有十多家。国产开关电源已占据了相当市场，一些大公司如中兴通讯自主开发的电源系列产品已获得广泛认同，在电源市场竞争中颇具优势，并有少量开始出口。开关电源的发展方向目前市场上开关电源中功率管多采用双极型晶体管，开关频率可达几十千赫；采用MOSFET的开关电源转换频率可达几百千赫。为提高开关频率，必须采用高速开关器件。对于兆赫以上开关频率的电源可利用谐振电路，这种工作方式称为谐振开关方式。它可以极大地提高开关速度，理论上开关损耗为零，噪声也很小，这是提高开关电源工作频率的一种方式。采用谐振开关方式的兆赫级变换器已经实用化。开关电源的技术追求和发展趋势可以概括为以下四个方面。一、小型化、薄型化、轻量化、高频化———开关电源的体积、重量主要是由储能元件（磁性元件和电容）决定的，因此开关电源的小型化实质上就是尽可

(完整版)单端反激式开关电源的设计..

《电力电子技术》课程设计报告题目：单端反激式开关电源的设计学院：信息与控制工程学院

一、课程设计目的（1）熟悉Power MosFET的使用；（2）熟悉磁性材料、磁性元件及其在电力电子电路中的使用；（3）增强设计、制作和调试电力电子电路的能力；二、课程设计的要求与内容本课程设计要求根据所提供的元器件设计并制作一个小功率的反激式开关电源。我设计的是一个输入190V，输出9V/1.1A的反激式开关电源，要求画出必要的设计电路图，进行必要的电路参数计算,完成电路的焊接任务。有条件的可以用protel99 SE进行PCB电路板的印制。三、设计原理 1、开关型稳压电源的电路结构（1）按驱动方式分，有自激式和他激式。（2）按DC/DC变换器的工作方式分：①单端正激式和反激式、推挽式、半桥式、全桥式等；②降压型、升压型和升降压型等。（3）按电路组成分，有谐振型和非谐振型。（4）按控制方式分：①脉冲宽度调制(PWM)式；②脉冲频率调制(PFM)式； ③PWM与PFM混合式。 DC/DC变换器用于开关电源时，很多情况下要求输入与输出间进行电隔离。这时必须采用变压器进行隔离，称为隔离变换器。这类变换器把直流电压或电流变换为高频方波电压或电流，经变压器升压或降压后，再经整流平滑滤波变为直流电压或电流。因此，这类变换器又称为逆变整流型变换器。 DC/DC变换器有5种基本类型：单端正激式、单端反激式、推挽式、半桥式和全桥式转换器。下面重点分析隔离式单端反激转换电路，电路结构图如图1所示。

图1 电路结构图电路工作过程如下：当M1导通时，它在变压器初级电感线圈中存储能量，与变压器次级相连的二极管VD处于反偏压状态，所以二极管VD截止，在变压器次级无电流流过，即没有能量传递给负载；当M1截止时，变压器次级电感线圈中的电压极性反转，使VD导通，给输出电容C充电，同时负载R上也有电流I 流过。M1导通与截止的等效拓扑如图2所示。图2 M1导通与截止的等效拓扑 2、反激变换器工作原理基本反激变换器如图3所示。假设变压器和其他元器件均为理想元器件，稳态工作如下：（1）当有源开关Q导通时，变压器原边电流增加，会产生上正下负的感应电动势，从而在副边产生下正上负的感应电动势，如图 3（a）所示，无源开关VD1因反偏而截止，输出由电容C向负载提供能量，而原边则从电源吸收能量，储存于磁路中。（2）当有源开关Q截止时，由于变压器磁路中的磁通不能突变，所以在原边会感应出上负下正的感应电动势，故VD1正偏而导通，

毕业论文《虚拟局域网技术及应用》

北京邮电大学毕业设计（论文）虚拟局域网技术及应用学生姓名： X X X 学号： 200601001 系部：计算机系专业：计算机通信班级： 063 指导老师：罗永昌助教

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摘要虚拟局域网（VLAN），是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的新兴技术，在功能和操作上和传统的LAN基本相同。虚拟局域网技术是目前网络界最热门的技术之一，也是交换网络中最重要的技术之一，它的出现是和局域网的交换技术的发展分不开的。VLAN的出现打破了传统网络的许多固有观念，使网络结构变得灵活、方便。随着网络技术日新月异的发展，现代局域网已进入高速交换时代。以交换技术为基础产生的VLAN技术是一种新的热门技术，目前正在得到越来越广泛的应用从某种角度讲，VLAN技术己经成为现代大型局域网建设、管理和应用不可缺少的技术。研究VLAN技术的应用，对于网络的建设、管理和应用具有十分重要的意义。关键词：虚拟局域网；技术；划分；应用；

Abstract The virtual local area network (VLAN), is one kind through is not physics divides local area network in equipment logic each one webpage to realize the hypothesized work team's emerging technology, in function and operation and traditional LAN basic same.The virtual local area network technology is one of present network most popular technologies, also is exchanges in the network one of most important technical, its appearance is and the local area network exchange technology development cannot separate.The VLAN appearance has broken traditional network many inherent ideas, causes the network architecture to become is

开关电源学习笔记

开关电源学习笔记阅读书记名称《集成开关电源的设计调试与维修》开关电源术语：效率：电源的输出功率与输入功率的百分比。其测量条件是满负载，输入交流电压标准值。 ESR：等效串联电阻。它表示电解电容呈现的电阻值的总和。一般情况下，ESR值越低的电容，性能越好输出电压保持时间：在开关电源输出电压撤消后，依然保持其额定输出电压的时间。启动浪涌保护：它属于保护电路。它对电源启动时产生的尖蜂电流起限制作作用。为了防止不必要的功率损耗，在设计这一电路时候，一定要保证滤波电容充满电之前，就起到限流的作用。隔离电压：电源电路中的任何一部分与电源基板之间的最大电压。或者能够加在开关电源的输入与输出端之间的最大直流电压。线性调整率：输出电压随负载在指定范围内的变化百分率。条件是线电压和环境温度不变。噪音和波纹：附加在直流信号上的交流电压的高频尖锋信号的峰值。通常是mV度量。隔离式开关电源：一般指开关电源。它从输入的交流电源直接进行整流滤波，不使用低频隔离变压器。输出瞬态响应时间：从输出负载电路产生变化开始，经过整个电路的调节作用，到输出电压恢复额定值所需要的时间。过载过流保护：防止因负载过重，是电流超过原设计的额定值而造成电源的损坏的电。远程检测：电压检测的一种方法。为了补偿电源输出的电压降，直接从负载上检测输出电压的方法。软启动：在系统启动时，一种延长开关波形的工作周期的方法。工作周期是从零到它的正常工作点所用的时间。快速短路保护电路：一种用于电源输出端的保护电路。当出现过压现象时，保护电路启动，将电源输出端电压快速短路。占空比：开关电源中，开关元件导通的时间和变换工作周期之比。元件选择和电路设计：一：输入整流器的一些参数最大正向整流电流：这个参数主要根据开关电源输出功率决定，所选择的整流二极管的稳态电流容量至少应是计算值的2倍。峰值反向截止电压（PIV）：由于整流器工作在高压的环境，所以它们必须有较高的PIV值。一般600V以上。要有能承受高的浪涌电流的能力：浪涌电源是用开关管导通时的峰值电流产生。二：输入滤波电容输入滤波电容对开关电源的影响电源输出端的低频交流纹波电压输出电压的保持时间滤波电容的计算公式： C=（I*t）/ΔV C：电容量，F I：负载电流，A t：电容提供电流的时间，S ΔV：所允许的峰-峰值纹波电压，V

反激式开关电源设计

基于U C3845的反激式开关电源设计时间：2011-10-2821:40:13来源：作者：引言反激式开关电源以其结构简单、元器件少等优点在自动控制及智能仪表的电源中得到广泛的应用。开关电源的调节部分通常采用脉宽调制（PWM）技术，即在主变换器周期不变的情况下，根据输入电压或负载的变化来调节功率MOSFET管导通的占空比，从而使输出电压稳定。脉宽调制的方法很多，本文中所介绍的是一种高性能的固定频率电流型脉宽集成控制芯片UC3845。该芯片是专为离线的直流至直流变换器应用而设计的。其主要特点是具有内部振荡器、高精度误差比较器、逐周电流取样比较、启动电流小、大电流图腾柱输出等，是驱动MOSFET的理想器件。 1UC3845简介 UC3845芯片为SO8或SO14管脚塑料表贴元件。专为低压应用设计。其欠压锁定门限为8.5v（通），7.6V（断）；电流模式工作达500千赫输出开关频率；在反激式应用中最大占空比为0.5;输出静区时间从50%~70%可调；自动前馈补偿；锁存脉宽调制，用于逐周期限流；内部微调的参考源；带欠压锁定；大电流图腾柱输出；输入欠压锁定，带滞后；启动及工作电流低。芯片管脚图及管脚功能如图1所示。图1UC3845芯片管脚图 1脚：输出/补偿，内部误差放大器的输出端。通常此脚与脚2之间接有反馈网络，以确定误差放大器的增益和频响。 2脚：电压反馈输入端。此脚与内部误差放大器同向输入端的基准电压（2.5V）进行比较，调整脉宽。 3脚：电流取样输入端。 4脚：RT/CT振荡器的外接电容C和电阻R的公共端。通过一个电阻接Vref通过一个电阻接地。 5脚：接地。 6脚：图腾柱式PWM输出，驱动能力为土1A. 7脚：正电源脚。 8脚：Vref，5V基准电压，输出电流可达50mA. 2设计方法如图2为基于UC3845反激式开关电源的电路图，虚线框内为UC3845内部简化方框图。 1）启动电压和电容的选择交流电源115VAC经整流、滤波后为一个纹波非常小的直流高压Udc,该电压根据交流电源范围往往可得到一个最大Udcmax，一和最小电压Udcmin。当直流输入电压大于144V以上时，UC3845应启动开始工作，启动电阻应由线路直流电压和启动所需电流来确定。根据UC3845的参数分析可知，当启动电压低于8.5V时，UC3845的整个电路仅消耗lmA的电流，即UC3845的典型启动电压为8.5V,电流为1mA.加上外围电路损耗约0.5mA,即整个电路损耗约1.5mA.在输入直流电压为最小电压Ddcmmn时，启动电阻Rin的计算如下：图2基于UC3845反激式开关电源的电路图启动过程完成后，UC3845的消耗电流会随着MOSFET管的开通增至100mA左右。该电流由启动电容在启动时储存的电荷量来提供。此时，启动电容上的电压会发生跌落到7.6V以上，要使UC3845fj~

L4970A大功率单片集成开关电源原理与应用_杨碧石

收稿日期:2003-08 作者简介:杨碧石(1961 )男,副教授,主要从事电子技术和数字逻辑系统的设计理论与实验教学工作。 L4970A 大功率单片集成开关电源原理与应用杨碧石 (南通职业大学电子工程系,江苏南通266007) 摘要:介绍L4970A 大功率单片集成开关电源芯片的内部结构、电路特点、工作原理和应用电路。关键词:开关电源;应用电路;集成电路中图分类号:TM44 文献标识码:B 文章编号:1006-2394(2004)01-0055-02 L4970A High power Single chip Integrated Switch power s Principle and Application YANG Bi shi (Nantong Vocational College,Nantong 226007,Chi na) Abstract:In this paper,L4970A s internal structure,circui t characteristic,work principle and applicati on circuits are introduced.Key words:s witch power;application circuit;IC L4970A 系列大功率单片集成开关电源是ST 公司继L4960系列之后推出的第二代产品。电路的特点是:采用DMOS 开关功率管、混合式C MOS/双极型晶体管等集成电路制造新工艺研制而成;输出电压在5.1V ~40V 范围内连续可调;通过自举电容可获得大电流输出;利用掉电复位电路能实时地向微机发出信号,监视系统电源的工作状态。1 工作原理 L4970A 的原理框图如图1所示(注:引脚序号适用于L4970A/4975A/4977A)。其内部功能电路主要包括基准电压源,锯齿波发生器,内置40kHz 振荡器,欠压检测与过热保护电路,误差放大器,比较器,PWM 锁存器,或非门,触发器(由两级或门构成),驱动级,DMOS 开关功率管,限流比较器,软启动电路,掉电复图1 L4970A 原理框图位电路。其中内部基准电压源能输出两路基准电压,一路是V REF =5.1V,供设定输出电压V 0值用;另一路为V S TART =12V,它与自举电路相配合,可将驱动级的电源电压提升12V 。误差放大器的开环电压增益A VO >60dB,电源电压抑制比PMRR =80dB,输入失调电压为2mV 。 1.1 L4970A 系列的导通阈值电压导通阈值电压V ON =11V,并有1V 的滞回电压。为保证芯片能可靠工作,要求最低输入电压V IL >11V,一般取V Im i n 15V 。为了给DMOS 开关功率管提供足够大的驱动电压,采用了自举升压方式。利用内部的12V 基准电压源将自举电容C b 充电到12V,叠加到驱动级电源上,使之提升到(V I +12V)。DMOS 功率管的开关时间为50ns,能在200kHz 高频下正常工作,其峰值驱动电流约为0.5A 。 1.2 PWM 控制环路 PW M 控制环路的工作原理是:首先把反馈输入电压与5.1V 基准电压进行比较,产生误差电压V r ;再将V r 与锯齿波电压V J 作比较,获得固定频率的脉冲调制信号,经驱动级驱动DMOS 功率管,最后利用由L 、VD 、C 构成的降压式输出电路,得到稳定的输出电压。图1中,将同步输入信号加到锯齿波发生器上,目的是提供一个前馈信号,使器件在很宽的输入电压范围内具有良好的稳压性能。下面重点介绍限流电路及复位和掉电电路的工作原 55 2004年第1期仪表技术

虚拟专用网络的发展

虚拟专用网络的发展摘要：虚拟专用网络（VPN）发展至今已经不在是一个单纯的经过加密的访问隧道了，它已经融合了访问控制、传输管理、加密、路由选择、可用性管理等多种功能，并在全球的信息安全体系中发挥着重要的作用。未来的VPN技术将如何发展，又将在信息安全事务中承担起什么样的角色，是非常值得我们关注的。关键词：虚拟专用网络（VPN）发展 1. 概述虚拟专用网络即VPN（Virtual Private Network）。顾名思义，虚拟专用网不是真的专用网络，但却能够实现专用网络的功能。虚拟专用网指的是依靠ISP（Internet服务提供商）和其它NSP（网络服务提供商），在公用网络中建立专用的数据通信网络的技术。在虚拟专用网中，任意两个节点之间的连接并没有传统专网所需的端到端的物理链路，而是利用某种公众网的资源动态组成的。IETF草案理解基于IP的VPN为：”使用IP 机制仿真出一个私有的广域网”是通过私有的隧道技术在公共数据网络上仿真一条点到点的专线技术。所谓虚拟，是指用户不再需要拥有实际的长途数据线路，而是使用Internet公众数据网络的长途数据线路。所谓专用网络，是指用户可以为自己制定一个最符合自己需求的网络。 2. VPN在企业中的主要应用2.1通过专线连接实现广域网的企业，由于增加业务，带宽已不能满足业务的需要，需要经济可靠的升级方案；大中型企业、集团公司：建立全公司的的远程互联，构建内部专用网络，实现安全的intranet； 2.2企业的内部用户和分机构分布范围广、距离远，需要扩展企业网，实现远程访问和局域网互联，最典型的是跨国企业、跨地区企业；2.3分支机构、远程用户、合作伙伴多的企业，需要组建企业专用网；四是关键业务多，对通信线路保密和可性要求高的用户，如银行、证券公司、保险公司等；五是已有各种远程专线连接，需要增加网络连接备份的单位。 3. VPN带给企业的好处3.1 VPN可以帮助远程用户、公司分支机构、商业伙伴及供应商同公司有内部网建立可信的安全连接，并保证数据的安全传输。通过将数据流转移到低成本的网络上，一个企业的VPN解决方案将大幅度地减少用户花费在城域网和远程网络连接上的费用。统计结果显示，企业选用VPN替代传统的拨号网络，可以节省20%—40%的费用；替代网络互联，可减少60%—80%的费用。 3.2 VPN能大大降低网络复杂度，简化网络的设计和管理，在充分保护现有的网络投资的同时，加速连接新的用户和网站，增强内部网络的互联性和扩展性。 3.3 VPN还可以实现网络安全，可以通过用户验证、加密和隧道技术等保证通过公用网络传输私有数据的安全性。随着用户的商业服务不断发展，企业的虚拟专用网解决方案可以使用户将精力集中到自己的生意上，而不是网络上。 3.4 VPN能增加与用户、商业伙伴和供应商的联系，它可用于不断增长的移动用户的全球因特网接入，以实现安全连接；可用于实现企业网站之间安全的虚拟专用线路，用于经济有效地连接到商业伙伴的用户的安全外联网VPN。 4. VPN的实现技术 4.1隧道技术VPN区别于一般网络互联的关键是隧道的建立，然后数据包经过加密，按隧道协议进行封装、传送以保证安全性。现有两种类型的隧道协议，一种是二层隧道协议，用于传输第二层网络协议，它主要应用于构建远程访问VPN；另一种是三层隧道协议，用于传输第三层网络协议，它主要应用于构建Intranet VPN和Extranet

单端反激式开关电源(毕业设计)

目录摘要 (2) 第一章开关电源概述 (1) 1.1 开关电源的定义与分类 (1) 1.2 开关电源的基本工作原理与应用 (1) 1.2.1 开关电源的基本工作原理 (1) 1.2.2 开关电源的应用 (2) 1.3 开关电源待解决的问题及发展趋势 (5) 1.3.1 开关电源待解决的问题 (5) 1.3.2 开关电源的发展趋势 (5) 第二章设计方案比较与选择 (7) 2.1 本课题选题意义 (7) 2.2 方案的设计要求 (7) 2.3 选取的设计方案 (8) 第三章反激式高频开关电源系统的设计 (9) 3.1 高频开关电源系统参数及主电路原理图 (9) 3.2 单端反激式高频变压器的设计 (10) 3.2.1 高频变压器设计考虑的问题 (10) 3.2.2 单端反激式变压器设计 (11) 3.3 高频开关电源控制电路的设计 (15) 3.3.1 PWM 集成控制器的工作原理与比较 (15) 3.3.2 UC3842工作原理 (17) 3.3.3 UC3842的使用特点 (18) 3.4 反馈电路及保护电路的设计 (19) 3.4.1 过压、欠压保护电路及反馈 (19) 3.4.2 过流保护电路及反馈 (19) 3.5变压器设计中注意事项 (20) 第四章总结 (21) 参考文献 (23) 致谢 ............................................................................................................................ 错误！未定义书签。

反激式开关电源设计资料.doc

反激式开关电源设计资料前言反激式开关电源的控制芯片种类非常丰富，芯片厂商都有自己的专用芯片，例如UC3842、UC3845、OB2262、OB2269、TOPSWITCH 等等。虽然控制芯片略有不同，但是反激式开关电源的拓扑结构和电路原理基本上是一样的，本资料以UC3842为控制芯片设计了一款反激式开关电源。单端反激式开关稳压电源的基本工作原理如下： D1 T R L 图1 反激式开关电源原理图当加到原边主功率开关管Q1的激励脉冲为高电平使Q1导通时，直流输入电压V IN加载原边绕组N P两端，此时因副边绕组相位是上负下正，使整流管D1反向偏置而截止；当驱动脉冲为低电平使Q1截止时，原边绕组N P两端电压极性反向，使副边绕组相位变为上正下负，则整流管被正向偏置而导通，此后存储在变压器中的磁能向负载传递释放。因单端反激式电源只是在原边开关管到同期间存储能

量，当它截止时才向负载释放能量，故高频变压器在开关工作过程中，既起变压隔离作用，又是电感储能元件。因此又称单端反激式变换器是一种“电感储能式变换器”。学习了反激式开关电源的工作原理之后，我们可以自行设计一款电源进行调试。开关电源是一门实验科学，理论知识的学习是必不可少的，但是光掌握了理论知识是远远不够的，还要多做实验，测试不同环境不同参数下的电源工作情况，这样才能对电源有更深的认识。除此之外，掌握大量的实验数据可以对以后设计电源和电源的优化提供很大帮助，可以更快速更合理的设计出一款新电源或者排除一些电源故障。通过阅读下面的章节，可以使你对电源从原理理解到设计能力有一个快速的提升。

第一章电源参数的计算第一步，确定系统的参数。我们设计一个电源首先要确定电源工作在一个什么样的环境，比如说输入电压的范围、频率、网侧电压是否纯净，接下来是电源的输出能力包括输出电压、电流和纹波大小等等。先要确定这些相关因素，才能更好的设计出符合标准的电源。我们在第二章会详细介绍如何利用这些参数设计电源。输入电压范围（V line min 和V line max ）；输入电压频率（f L ）；输出电压（V O ）；输出电流（I O ）；最大输出功率（P 0）。效率估计（E ff ）：需要估计功率转换效率以计算最大输入功率。如果没有参考数据可供使用，则对于低电压输出应用和高电压输出应用，应分别将E ff 设定为0.8~0.85。利用估计效率，可由式（1-1）求出最大输入功率。 O IN ff P P E = （1-1）第二步：确定输入整流滤波电容（C DC ）和DC 电压范围。最大DC 电压纹波计算： max DC V ?= （1-2）式（1-2）中，D ch 为规定的输入整流滤波电容的充电占空比。其典型值为0.2。对于通用型输入（85~265Vrms ），一般将max V DC ?设定为

专用虚拟局域网技术与应用

专用虚拟局域网（PVLAN ）技术与应用前言交换机是网络的核心设备之一，其技术发展非常迅速，从10Mbit/s 以太网、100Mbit/s 快速以太网，进而发展到吉比特和10 吉比特以太网。交换机在通信领域和企业中的应用向纵深发展，网络管理人员对掌握专用虚拟局域网PVLAN 技术的需求也越来越迫切。本文通过实践经验对这方面的应用进行总结。 VLAN的局限性随着网络的迅速发展，用户对于网络数据通信的安全性提出了更高的要求，诸如防范黑客攻击、控制病毒传播等，都要求保证网络用户通信的相对安全性；传统的解决方法是给每个客户分配一个VLAN和相关的IP子网，通过使用VLA N每个客户被从第2层隔离开，可以防止任何恶意的行为和 Ethernet的信息探听。然而，这种分配每个客户单一VLAN和IP 子网的模型造成了巨大的可扩展方面的局限。这些局限主要有下述几方面。（1）VLAN的限制：交换机固有的VLAN数目的限制；（2）复杂的STP对于每个VLAN每个相关的Spanning Tree的拓扑都需要管理；（3）IP 地址的紧缺：IP 子网的划分势必造成一些IP 地址的浪费；（4）路由的限制：每个子网都需要相应的默认网关的配置。 PVLAN技术现在有了一种新的VLAN机制，所有服务器在同一个子网中，但服务器只能与自己的默认网关通信。这一新的VLAN特性就是专用VLAN（ Private VLAN ）。在Private VLAN 的概念中，交换机端口有三种类型：Isolated port ，Community port, Promisc-uous port ；它们分别对应不同的VLAN 类型：Isolated port 属于Isolated PVLAN ，Community port 属于Community PVLAN,而代表一个Private VLAN 整体的是Primary VLAN，前面两类VLAN需要和它绑定在一起，同时它还包括Promiscuous port。在Isolated PVLAN中, Isolated port 只能和Promiscuous port 通信，彼此不能交换流量；在Community PVLAN中, Community port 不仅可以和Promiscuous port 通信,而且彼此也可以交换流量。Promiscuous port 与路由器或第3层交换机接口相连, 它收到的流量可以发往Isolated port 和Community port 。PVLAN的应用对于保证接入网络的数据通信的安全性是非常有效的，用户只需与自己的默认网关连接，一个PVLAN不需要多个VLAN和IP子网就提供了具备第2层数据通信安全性的连接，所有的用户都接入PVLAN从而实现了所有用户与默认网关的连接，而与PVLAN内的其他用户没有任何访问。PVLAN功能可以保证同一个VLAN中的各个端口相互之间不能通信，但可以穿过Trunk端口。这样即使同一VLAN中的用户，相互之间也不会受到广播的影响。 PVLAN的配置步骤 1 ) Put switch in VTP transparent mode

虚拟局域网(VLAN)技术及其应用论文

诚信承诺书本人确信已完全了解学院制定并颁布实施的《学生学籍管理规定》、《考试纪律与违纪处理规定》、《毕业设计（论文）管理办法》和《毕业设计（论文）实施细则》中有关毕业设计（论文）之相关规定，对上述规定并无异议，并将自觉遵守。本人郑重承诺计算机应用技术专业的毕业设计说明书（毕业论文）《虚拟局域网建设毕业论文》中，凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明并详细列出有关文献的名称、作者、年份、刊物名称和出版机构等内容；论文中的主要观点和思想系本人独立思考完成；本人在此申明愿承担与上述承诺相违背的事实所引起的一切不利后果。签名： 200 年月日

摘要本文主要从以太网的工作原理出发,由CSMA/CD冲突监测的载波侦听的工作机制引出传统使用集线器和二层交换机组网所产生的冲突域和广播域问题，为了解决这些问题，进而引出了三层交换机和VLAN（虚拟局域网）的概念。接着，对VLAN的各种特性分别进行了阐述，并结合实例说明了如何运用三层交换机创建VLAN的具体配置过程。从而可以得出VLAN技术是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的新兴技术，是局域交换网的灵魂。关键词：以太网、CSMA/CD冲突监测的载波侦听、冲突域、广播域、三层交换机、VLAN（虚拟局域网）

目录第一章前言 (4) 第二章VLAN的发展过程 (5) 2.1、以太网的工作原理及三层交换的产生 (5) 2.2、VLAN的产生 (6) 第三章 VLAN的实际运用 (13) 3.1、VLAN的实现 (13) 3.2、如何配置三层交换机创建VLAN (13) 第四章 VLAN的实现与配置 (17) 4.1 VLAN实现过程 (17) 4.2校园网的IP地址分配与VLAN的规划 (18) 4.3 VLAN 的配置实例 (19) 4.3.1基于华为S3026的VLAN的配置 (20) 4.3.2基于华为Quidway S8016的VLAN配置 (23) 第5章 VLAN 之间的通信 (24) 5.1 通过路由器实现VLAN间的通信 (25) 5.1.1通过路由器的不同物理接口与交换机上的每个VLAN分别连接 (25) 5.1.2通过路由器的逻辑子接口与交换机的各个VLAN连接 (25) 5.2 用交换机代替路由器实现VLAN间的通信 (25) 第六章VALN的新用途 (25) 第七章结束语 (28) 参考文献 (29)