多路输出反激式电源电磁兼容问题研究

反激式开关电源的长处和缺陷1 反激式开关电源的电压和电流的输出特征要比正激式开关电源的差.反激式开关电源在掌握开关接通时代不向负载供给功率输出,仅在掌握开关关断时代才把存储能量转化为反电动势向负载供给输出,但掌握开关的占空比为 0.5时,变压器次级线圈输出的电压的平均值约等于电压最大值的的二分之一,而流过负载的电流正好等于变压器次级线圈最大电流的四分之一.即电压脉动系数等于2,电流脉动系数等于4.反激式开关电源的电压脉动系数,和正激式开关电源的脉动系数基底细同,但是电流的脉动系数是正激式开关电源的电流脉动系数的两倍.由此可知,反激式开关电源的电压和电流的输出特征要比正激式开关电源的差.特殊是,反激式开关电源运用的时刻,为了防止电源开关管过压击,起占空比一般都小于0.5,此时,流过变压器次级线圈的电流会消失断续,电压和电流的脉动系数都邑增长,其电压和电流的输出特征将会变得更差.2 反激式开关电源的瞬态掌握特征相对来说比较差.因为反激式开关电源仅在开关关断时代才向负载供给能量输出,当负载电流消失变更时,开关电源不克不及立刻对输出电压或电流产生反响,而须要等到下一个周期事,经由过程输出电压取样和调宽掌握电路的感化,开关电源才开端对已经曩昔了的工作进行反响,即转变占空比,是以,反激式开关电源的瞬态掌握特征相对来说比较差.有时,当负载电流变更的频率和相位与取样.调宽掌握电路输出的电压的延时特征在相位保持一致的时刻,反激式开关电源输出电压可能会产生发抖,这种情形在电视机的开关电源中最轻易消失.3 反激式开关电源变压器初级和次级线圈的漏感都比较大,开关电源变压器的工作效力低.反激式开关电源变压器的铁芯一般须要留必定的气隙,一方面是为了防止变压器的铁芯因流过变压器的初级线圈的电流过大,轻易产生磁饱和.另一方面是因为变压器的输出功率小,须要经由过程调剂电压器的气隙和初级线圈的匝数,来调剂变压器初级线圈的电感量的大小.是以,反激式开关电源变压器初级和次级线圈的漏感都比较大,从而会下降开关电源变压器的工作效力,并且漏感还会产生反电动势,轻易把开关管击穿.4 反激式开关电源的长处是电路比较简略,体积比较小,反激式开关电源输出电压受占空比的调制幅度,相对于正激式开关电源来要高许多.反激式开关电源的长处是电路比较简略,比正激式开关电源罕用了一个大的储能滤波电感,以及一个续流二极管,一次,反激式开关电源的体积要比正激式开关电源的体积小,且成本也要低.此外,反激式开关电源输出电压受占空比的调制幅度,相对于正激式开关电源来要高许多,是以,反激式开关电源请求调控占空比的误差旌旗灯号幅度要比较低,误差旌旗灯号放大器的增益和动态规模也要较小.因为这些长处,今朝,反激式开关电源在家电范畴中照样被普遍的运用.5 反激式开关电源多用于功率较小的场合或是多路输出的场合.6 反激式开关电源不须要加磁复位绕组.在反激式开关电源中,在开关管关断的时刻,反激式变换器的变压器储能向负载释放,磁芯天然复位,不须要加磁复位措施.7.在反激式开关电源中,电压器既具有储能的功效,有具有变压和隔离的功效.正激式开关电源的长处和缺陷1 正激式变压器开关电源输出电压的瞬态掌握特征相对来说比较好.正激式变压器开关电源正好是在变压器的初级线圈被直流电压鼓励时,变压器的次级线圈向负载供给功率输出,并且输出电压的幅度是根本稳固的,此时尽管输出功率不断地变更,但输出电压的幅度根本照样不变,这解释正激式变压器开关电源输出电压的瞬态掌握特征相对来说比较好;只有在掌握开关处于关断时代,功率输出才全体由储能电感和储能电容两者同时供给,此时输出电压固然受负载电流的影响,但假如储能电容的容量取得比较大,负载电流对输出电压的影响也很小.2 正激式变压器开关电源负载才能相对来说比较强.因为正激式变压器开关电源一般都是拔取变压器输出电压的一周平均值,储能电感在掌握开关接通和关断时代都向负载供给电流输出,是以,正激式变压器开关电源的负载才能相对来说比较强,输出电压的纹波比较小.假如请求正激式变压器开关电源输出电压有较大的调剂率,在正常负载的情形下,掌握开关的占空比最好拔取在0.5阁下,或稍大于0.5,此时流过储能滤波电感的电流才是持续电流.当流过储能滤波电感的电流为持续电流时,负载才能相对来说比较强.3正激式变压器开关电源的电压和电流输出特征要比反激式变压器开关电源好许多.当掌握开关的占空比为0.5时,正激式变压器开关电源输出电压uo的幅值正好等于电压平均值Ua的两倍,流过滤波储能电感电流的最大值Im也正好是平均电流Io(输出电流)的两倍,是以,正激式变压器开关电源的电压和电流的脉动系数S都约等于2,而与反激式变压器开关电源的电压和电流的脉动系数S相比,差不久不多小一倍,解释正激式变压器开关电源的电压和电流输出特征要比反激式变压器开关电源好许多.4正激式开关电源比反激式变压器开关电源多用一个大储能滤波电感,以及一个续流二极管.正激式变压器开关电源的缺陷也是异常显著的.个中一个是电路比反激式变压器开关电源多用一个大储能滤波电感,以及一个续流二极管.此外,正激式变压器开关电源输出电压受占空比的调制幅度,相对于反激式变压器开关电源来说要低许多,这个从(177)和(178)式的比较就很显著可以看出来.是以,正激式变压器开关电源请求调控占空比的误差旌旗灯号幅度比较高,误差旌旗灯号放大器的增益和动态规模也比较大.5正激式开关电源的体积比较大.正激式变压器开关电源为了削减变压器的励磁电流,进步工作效力,变压器的伏秒容量一般都取得比较大(伏秒容量等于输入脉冲电压幅度与脉冲宽度的乘积, 这里用US来暗示),并且为了防止变压器初级线圈产生的反电动势把开关管击穿,正激式变压器开关电源的变压器要比反激式变压器开关电源的变压器多一个反电动势接收绕组,是以,正激式变压器开关电源的变压器的体积要比反激式变压器开关电源的变压器的体积大.6正激式开关电源的变压器初级线圈产生的反电动势电压要比反激式变压器开关电源产生的反电动势电压高.正激式变压器开关电源还有一个更大的缺陷是在掌握开关关断时,变压器初级线圈产生的反电动势电压要比反激式变压器开关电源产生的反电动势电压高.因为一般正激式变压器开关电源工作时,掌握开关的占空比都取在0.5阁下,而反激式变压器开关电源掌握开关的占空比都取得比较小.7双管正激式转换器可以运用于较高电压输入,较大功率输出的场合.推挽式开关电源的长处和缺陷1推挽式开关电源输出电流瞬态响应速度很高,电压输出特征很好.推挽式开关电源是所有开关电源中电压运用率最高的开关电源.因为推挽式开关电源中的两个掌握开关轮流瓜代工作,其输出电压波形异常对称,并且开关电源在全部周期之内都向负载供给功率的输出,是以,其输出电流瞬态响应速度很高,电压输出特征很好.推挽式开关电源是所有开关电源中电压运用率最高的开关电源.它在输入电压很低的情形下,仍然能保持很大的输出功率,所以推挽式开关电源被普遍的运用于低输入电压的DC/AC 逆变器,活DC/DC转换器电路中.2 推挽式开关电源是一个输出电压特征很好的开关电源.推挽式开关电源经桥式整流或全波整流后,其输出电压脉动系数和电流脉动系数都很小,是以,须要一个很小值的储能滤波电容或储能滤波电感就可以得到一个电压纹波和电流纹波很小的输出电压.是以,推挽式开关电源是一个输出电压特征很好的开关电源.3推挽式开关电源变压器的漏感以及铜阻损耗都比单极性磁化极变压器小许多,开关电源的工作效力跟高.推挽式开关电源的变压器属于双极性磁化极,磁感应变压规模是单极性磁化极的两倍多,并且变压器铁芯不须要气隙,是以,推挽式开关电源变压器铁芯的磁导率比单极性磁化极的正激或反激开关电源的变压器铁芯的磁导率高许多倍,如许推挽式开关电源变压器的初级.次级的线圈的匝数可比单极性磁化极变压器初级.次级的线圈的匝数少一倍以上.所以,推挽式开关电源变压器的漏感以及铜阻损耗都比单极性磁化极变压器小许多,所以开关电源的工作效力跟高.4 推挽式开关电源的驱动电路简略.推挽式开关电源的两个开关器件有一个公共接地端,相对于半桥式或全桥式开关电源来说,驱动电路简略的多.5 推挽式开关电源不会像半桥.全桥式开关电源那样消失两个掌握开关同时串通的可能性.6 推挽式开关电源的重要缺陷是两个开关器件须要很高的耐压值.推挽式开关电源的重要缺陷是两个开关器件须要很高的耐压,其耐压必须大于工作电压的两倍.是以,推挽式开关电源在220V交换供电装备中很少运用.别的,直流输出电压可调剂式推挽开关电源输出电压的调剂规模比反激式开关电源输出电压的调剂规模小许多,并须要一个储能滤波电感,是以,推挽式开关电源不宜用于请求负载电压变更规模太大的场合,特殊是负载很轻或是经常开路的场合.7推挽式开关电源的变压器有两组初级线圈,对于小功率输出的推挽式开关电源是个缺陷,对于大功率输出的推挽式开关电源是个长处.因为大功率变压器的线圈一般都是多股线来绕制的,是以,推挽式开关电源的变压器的两组初级线圈与用多股线绕制根本没有差别,并且两个线圈与单个线圈比拟可以减低一半电流密度.8 推挽式转换器可以看作两个正激式转换器的组合,在一个开关周期内,这两的正激式转换器瓜代的工作.若两个正激式变换器不完整对称或均衡时,就会消失直流偏磁的现象,经由几个周期累计的偏磁,会使磁芯进入饱和状况,并导致高频变压器的励磁电流过大,甚至破坏开关管.9 推挽式.半桥式.全桥式转换器属于直流交换直流转换器.因为直流交换转换器进步了工作频率,所以,变压器和输出滤波器的体积和重量都可以减小.半桥式开关电源的长处和缺陷1 半桥式变压器开关电源输出功率很大,工作效力很高半桥式变压器开关电源与推挽式变压器开关电源一样,因为两个开关管轮流瓜代工作,相当于两个开关电源同时输出功率,其输出功率约等于单一开关电源输出功率的两倍.是以,半桥式变压器开关电源输出功率很大,工作效力很高,经桥式整流或全波整流后,输出电压的电压脉动系数Sv和电流脉动系数Si都很小,仅须要很小的滤波电感和电容,其输出电压纹波和电流纹波就可以达到异常小.2 半桥式开关电源的开关管的耐压值比较低.半桥式变压器开关电源最大的长处是,对两个开关器件的耐压请求比推挽式变压器开关电源对两个开关器件的耐压请求可以下降一半.因为,半桥式变压器开关电源两个开关器件的工作电压只有输入电源Ui 的一半,其最高耐压等于工作电压与反电动势之和,大约是电源电压的两倍,这个成果正好是推挽式变压器开关电源两个开关器件耐压的一半.是以,半桥式变压器开关电源重要用于输入电压比较高的场合,一般电网电压为交换220伏供电的大功率开关电源大部分都是用半桥式变压器开关电源.3半桥式开关电源的变压器初级线圈只须要一个绕组,这也是它的长处,这对小功率开关电源变压器的线圈绕制若干带来一些便利.但对于大功率开关电源变压器的线圈绕制没有优势,因为,大功率开关电源变压器的线圈须要用多股线来绕制.4 半桥式变压器开关电源的缺陷主如果电源运用率比较低,是以,半桥式变压器开关电源不合实用于工作电压较低的场合.别的,半桥式变压器开关电源中的两个开关器件衔接没有公共地,与驱动旌旗灯号衔接比较麻烦.4 半桥式开关电源的缺陷是会消失半导通区,损耗大.半桥式开关电源最大的缺陷是,当两个掌握开关K1和K2处于瓜代转换工作状况的时刻,两个开关器件会同时消失一个很短时光的半导通区域,即两个掌握开关同时处于接通状况.这是因为开关器件在开端导通的时刻,相当于对电容充电,它从截止状况到完整导通状况须要一个过度进程;而开关器件从导通状况转换到截止状况的时刻,相当于对电容放电,它从导通状况到完整截止状况也须要一个过度进程.当两个开关器件分离处于导通和截止过度进程时,即两个开关器件都处于半导通状况时半导通状况时,相当于两个掌握开关同时接通,它们会造成对电源电压产生短路;此时,在两个掌握开关的串联回路中将消失很大的电流,而这个电流并没有经由过程变压器负载.是以,在两个掌握开关K1和K2同时处于过度进程时代,两个开关器件将会产生很大的功率损耗.为了下降掌握开关过度进程产生的损耗,一般在半桥式开关电源电路中,都有意让两个掌握开关的接通和截止时光错开一小段时光.5 单电容半桥式变压器开关电源比双电容半桥式变压器开关电源节俭一个电容器,这是它的长处.别的,单电容半桥式变压器开关电源刚开端工作的时刻,输出电压差不久不多比双电容半桥式变压器开关电源是输出电压高一倍,这种特色最实用于作为荧光灯电源,例如,节能灯或日光灯以及LCD 显示屏的背光灯等.荧光灯一般开端点亮的时刻须要很高的电压,大约几百伏到几千伏,而点亮今后工作电压才须要几十伏到1百多伏,是以,几乎所有的节能灯无一不是运用单电容半桥式变压器开关电源.6单电容半桥式变压器开关电源也出缺陷,就是开关器件的耐压请求比双电容半桥式变压器开关电源的耐压高.全桥式开关电源的长处和缺陷1 全桥式变压器开关电源输出功率很大,工作效力很高.全桥式变压器开关电源与推挽式变压器开关电源一样,因为两组开关器件轮流瓜代工作,相当于两个开关电源同时输出功率,其输出功率约等于单一开关电源输出功率的两倍.是以,全桥式变压器开关电源输出功率很大,工作效力很高,经桥式整流或全波整流后,其输出电压的电压脉动系数Sv和电流脉动系数Si都很小,仅须要一个很小值的储能滤波电容或储能滤波电感,就可以得到一个电压纹波和电流纹波都很小的输出电压.2 全桥式开关电源的长处是开关管的耐压值特此外低.全桥式变压器开关电源最大的长处是,对4个开关器件的耐压请求比推挽式变压器开关电源对两个开关器件的耐压请求可以下降一半.因为,全桥式变压器开关电源4个开关器件分成两组,工作时2个开关器件互相串联,关断时,每个开关器件所推却的电压,只有单个开关器件所推却电压的一半.其最高耐压等于工作电压与反电动势之和的一半,这个成果正好是推挽式变压器开关电源两个开关器件耐压的一半.3 全桥式变压器开关电源重要用于输入电压比较高的场合,在输入电压很高的情形下,采取全桥式变压器开关电源,其输出功率要比推挽式变压器开关电源的输出功率大许多.是以,一般电网电压为交换220伏供电的大功率开关电源大部分都是运用全桥式变压器开关电源.而在输入电压较低的情形下,推挽式变压器开关电源的输出功率又要比全桥式变压器开关电源的输出功率大许多.4 全桥式变压器开关电源的电源运用率比推挽式变压器开关电源的电源运用率低一些,因为2组开关器件互相串联,两个开关器件接通时总的电压降要比单个开关器件接通时的电压降大一倍;但比半桥式变压器开关电源的电源运用率高许多.是以,全桥式变压器开关电源也可以用于工作电源电压比较低的场合.5与半桥式开关电源一样,全桥式变压器开关电源的变压器初级线圈只须要一个绕组,这也是它的长处,这对小功率开关电源变压器的线圈绕制若干带来一些便利.但对于大功率开关电源变压器的线圈绕制没有优势,因为,大功率开关电源变压器的线圈须要用多股线来绕.6 全桥式变压器开关电源的缺陷主如果功率损耗比较较大,是以,全桥式变压器开关电源不合实用于工作电压较低的场合,不然工作效力会很低.别的,全桥式变压器开关电源中的4个开关器件衔接没有公共地,与驱动旌旗灯号衔接比较麻烦.7 全桥式开关电源的缺陷是会消失半导通区,损耗大.全桥式开关电源最大的缺陷是,当两组掌握开关K1.K4和K2.K3处于瓜代转换工作状况的时刻,4个开关器件会同时消失一个很短时光的半导通区域, 即两组掌握开关同时处于接通状况.这是因为开关器件在开端导通的时刻,相当于对电容充电,它从截止状况到完整导通状况须要一个过度进程;而开关器件从导通状况转换到截止状况的时刻,相当于对电容放电,它从导通状况到完整截止状况也须要一个过度进程.当两组开关器件分离处于导通和截止过度进程时,即两组开关器件都处于半导通状况时,相当于两组掌握开关同时接通,它们会造成对电源电压产生短路;此时,在4个掌握开关的串联回路中将消失很大的电流,而这个电流并没有经由过程变压器负载.是以,在4个掌握开关K1.K4和K2.K3同时处于过度进程期间,4个开关器件将会产生很大的功率损耗.为了下降掌握开关过度进程产生的损耗,一般在全桥式开关电源电路中,都有意让两组掌握开关的接通和截止时光错开一小段时光.双端隔离式PWM DC/DC转换器,在一个开关周期内,功率从隔离变压器的初级绕组的一端和另一端瓜代的输入,故称双端.双端隔离式PWM DC/DC转换器的磁芯在BH平面坐标系的第一和第三象限运。

多路输出反激式开关电源设计要点多路输出反激式开关电源设计摘要:以UC3844芯片为控制核心，设计并制作了多路输出反激式开关电源。

完成了多路输出反激式开关电源系统设计，完成具体模块电路详细设计，包括 EMI 滤波电路、前级保护和整流桥电路、缓冲吸收电路、高频变压器、UC3844的启动与驱动电路、电流检测和过流保护电路等。

合理选择、设计和分配了开关电源各电路参数；设计出电路原理图，根据设计规范制作出 PCB，并组装出电源样机，最后对设计的样机进行测试验证。

开关电源样机输出电压稳定性较高，输出电压纹波较小，符合设计规范小于80mV 的要求；样机整体测试结果表明，电源各项指标均符合要求，输出稳定，性能较好。

关键词：开关电源；反激式；UC3844；模块化Design of Multi-output Flyback Switching Power SupplyAbstract: It was designed and produced a set of multiple output fly-back switching power supply, using the chip UC3844 as the control core. The design of the system and specific module circuits was completed. The module circuits include EMI filter circuit, level protection and bridge rectifier circuit, snubber circuit, high frequency transformer, start and drive circuit of UC3844, current sensing and over-current protection circuit. The parameters of switching power supply circuit were chose, designed and distributed reasonably. According to the schematic circuit design and design specifications, we produced the PCB, and assembled the prototype of power supply, also finished the test in the final.The higher stability of the output voltage of the switching power supply prototype, the output voltage ripple is small, meet the design specifications to the requirements of less than 80mV; The prototype of the overall test results show that the power of the indicators are in line with the requirements, output stability, better performance.Keywords: switch power supply；flyback；UC3844；Modular目录1 概述 01.1 课题研究背景与意义 01.2 课题设计内容 02 反激式开关电源系统分析 02.1 反激变换器工作原理分析 02.2 控制电路分析 (2)2.3 系统整体架构 (4)3系统设计 (5)3.1 变压器设计 (5)3.2 控制芯片选择 (11)3.3 控制芯片驱动电路及定时电阻电容计算 (13)3.4 缓冲吸收电路 (17)3.5 前置保护电路 (18)3.6 EMI滤波电路选择与设计 (18)3.7 输入整流滤波电路 (19)3.8 反馈电路设计 (21)3.9电流检测和过流保护电路 (22)3.10 软启动电路 (23)3.11 MOS管瞬态抑制保护电路 (24)4 系统调试 (24)4.1 硬件调试 (24)4.2 空载输出电压波形测量 (25)4.3 纹波测量与分析 (25)5 结束语 (29)参考文献 (30)致谢 (31)附录 (32)附录1 多路输出反激式开关电源原理图 (34)附录2 多路输出反激式开关电源PCB图 (35)附录3 多路输出反激式开关电源系统元器件清单 (36)多路输出反激式开关电源设计1 概述1.1 课题研究背景与意义随着电力电子技术的高速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电力电子设备都离不开可靠的电源，其供电一般采用开关电源。

多路输出电源对于电源应用者来讲，一般都希望其所选择的新巨电源产品为“傻瓜型”的，即所选择的电源电压只要负载不超过电源最大值，无论系统的各路负载特性如何变化，而各路电源电压依然精确无误。

仅就这一点来讲，目前绝大多数的多路输出电源是不尽人意的。

为了更进一步说明多路输出电源的特性，首先从图1所示多路输出开关电源框图讲起。

从图1可以看到，真正形成闭环控制的只有主电路Vp，其它Vaux1、Vaux2等辅电路都处在失控之中。

从控制理论可知，只有Vp无论输入、输出如何变动(包括电压变动，负载变动等)，在闭环的反馈控制作用下都能保证相当高的精度(一般优于0.5%)，也就是说Vp在很大程度上只取决于基准电压和采样比例。

对Vaux1，Vaux2而言，其精度主要依赖以下几个方面：1)T1主变器的匝比，这里主要取决于Np1：Np2或Np1：Np32)辅助电路的负载情况。

3)主电路的负载情况注：如果以上3点设定后，输入电压的变动对辅电路的影响已经很有限了。

图1在以上3点中，作为一个具体的开关电源变换器，主变压器匝比已经设定，所以影响辅助电路输出电压精度最大的因素为主电路和辅电路的负载情况。

在开关电源产品中，有专门的技术指标说明和规范电源的这一特性，即就是交叉负载调整率。

为了更好地讲述这一问题，先将交叉负载调整率的测量和计算方法讲述如下。

电源变换器多路输出交叉负载调整率测量与计算步骤1)测试仪表及设备连接。

2)调节被测电源变换器的输入电压为标称值，合上开关S1、S2…Sn，调节被测电源变换器各路输出电流为额定值，测量第j路的输出电压Uj，用同样的方法测量其它各路输出电压。

3)调节第j路以外的各路输出负载电流为最小值，测量第j路的输出电压ULj。

4)按式(1)计算第j路的交叉负载调整率SIL。

SIL=×100%(1)式中：ΔUj为当其它各路负载电流为最小值时，Uj与该路输出电压ULj之差的绝对值；Uj为各路输出电流为额定值时，第j路的输出电压。

多路输出反激式开关电源设计随着现代科技的高速发展，功率器件的不断更新，PWM技术的发展日趋完善，开关电源正朝着短、小、轻、薄的方向发展。

本文介绍了一种基于TOPSwith系列芯片设计的小功率多路输出AC／DC开关电源的原理及设计方法。

设计要求本文设计的开关电源将作为智能仪表的电源，最大功率为10 W。

为了减少PCB的数量和智能仪表的体积，要求电源尺寸尽量小并能将电源部分与仪表主控部分做在同一个PCB上。

考虑10W的功率以及小体积的因素，电路选用单端反激电路。

单端反激电路的特点是：电路简单、体积小巧且成本低。

单端反激电路由输入滤波电路、脉宽调制电路、功率传递电路(由开关管和变压器组成)、输出整流滤波电路、误差检测电路(由芯片TL431及周围元件组成)及信号传递电路(由隔离光耦及电阻组成)等组成。

本电源设计成表面贴装的模块电源，其具体参数要求如下：输出最大功率：10W输入交流电压：85～265V输出直流电压／电流：+5V，500mA；+12V，150mA；+24V，100mA纹波电压：≤120mV单端反激式开关电源的控制原理所谓单端是指TOPSwitch-II系列器件只有一个脉冲调制信号功率输出端一漏极D。

反激式则指当功率MOSFET导通时，就将电能储存在高频变压器的初级绕组上，仅当MOSFET关断时，才向次级输送电能，由于开关频率高达100kHz，使得高频变压器能够快速存储、释放能量，经高频整流滤波后即可获得直流连续输出。

这也是反激式电路的基本工作原理。

而反馈回路通过控制TOPSwitch器件控制端的电流来调节占空比，以达到稳压的目的。

TOPSwitch-Ⅱ系列芯片选型及介绍TOPSwitch-Ⅱ系列芯片的漏极(D)与内部功率开关器件MOSFET相连，外部通过负载电感与主电源相连，在启动状态下通过内部开关式高压电源提供内部偏置电流，并设有电流检测。

控制极(C)用于占空比控制的误差放大器和反馈电流的输入引脚，与内部并联稳压器连接，提供正常工作时的内部偏置电流，同时也是提供旁路、自动重起和补偿功能的电容连接点。

电气工程中的电磁兼容性问题分析与解决方案引言电磁兼容性（Electromagnetic Compatibility，简称EMC）是现代电气工程中一个关键的技术领域。

由于电气设备数量的迅速增加和不断发展的通信技术，电磁兼容性问题已成为制约电气设备性能和稳定性的重要因素。

本文将分析电气工程中的电磁兼容性问题，并探讨解决这些问题的有效方法。

电磁兼容性问题分析1.电磁辐射电磁辐射是指电气设备在工作过程中产生的电磁场向外部空间辐射的现象。

辐射的电磁场可能干扰周围设备的正常运行，或者干扰无线通信系统。

例如，在医院中，当X射线机器工作时，它的电磁辐射可能会干扰到医疗设备的运行，带来潜在的安全隐患。

2.电磁感应电磁感应是指电气设备受到外部电磁场的影响，在工作过程中产生异常。

这种现象常见于高压电线附近的电子设备。

高压电线产生的电磁场可以产生感应电压和电流，对设备进行电磁干扰。

这种干扰可能导致设备内部电路短路，损坏设备，甚至引发火灾等严重事件。

解决方案1.屏蔽和隔离屏蔽和隔离是解决电磁兼容性问题的有效方法之一。

通过在电气设备周围或内部加装屏蔽材料，可以阻挡电磁辐射和外部电磁场的干扰。

同时，在电路设计中采用合理的线路走向和隔离电源，可以降低电磁感应的影响。

例如，对于医疗设备，可以在设备周围加装屏蔽罩，有效防止X射线的干扰。

2.滤波器和抑制措施滤波器是电气设备中常用的抑制电磁干扰的设备。

通过在设备输入和输出电路上安装滤波器，可以降低电磁噪声的传导。

此外，合理设计接地系统和使用电接触件抑制干扰，也可以有效减少电磁干扰。

3.规范和测试制定规范和标准是解决电磁兼容性问题的基础。

通过制定统一的电磁兼容性测试方法和评估指标，可以规范电气设备的设计和生产过程。

同时，定期进行电磁兼容性测试，对设备进行评估和监控，及时发现和解决潜在的电磁兼容性问题。

实例分析为了更好地理解电磁兼容性问题及其解决方案，我们以手机与医疗设备的干扰问题为例进行分析。

多路输出反激式开关电源的反馈环路设计引言开关电源的输出是直流输入电压、占空比和负载的函数。

在开关电源设计中，反馈系统的设计目标是无论输入电压、占空比和负载如何变化，输出电压总在特定的范围内，并具有良好的动态响应性能。

电流模式的开关电源有连续电流模式(CCM)和不连续电流模式(DCM)两种工作模式。

连续电流模式由于有右半平面零点的作用，反馈环在负载电流增加时输出电压有下降趋势，经若干周期后最终校正输出电压，可能造成系统不稳定。

因此在设计反馈环时要特别注意避开右半平面零点频率。

当反激式开关电源工作在连续电流模式时，在最低输入电压和最重负载的工况下右半平面零点的频率最低，并且当输入电压升高时，传递函数的增益变化不明显。

当由于输入电压增加或负载减小，开关电源从连续模式进入到不连续模式时，右半平面零点消失从而使得系统稳定。

因此，在低输入电压和重输出负载的情况下，设计反馈环路补偿使得整个系统的传递函数留有足够的相位裕量和增益裕量，则开关电源无论在何种模式下都能稳定工作。

1 反激式开关电源典型设计图l是为变频器设计的反激式开关电源的典型电路，主要包括交流输入整流电路，反激式开关电源功率级电路(有PWM控制器、MOS管、变压器及整流二极管组成)，RCD缓冲电路和反馈网络。

其中PWM控制芯片采用UC2844。

UC2844是电流模式控制器，芯片内部具有可微调的振荡器(能进行精确的占空比控制)、温度补偿的参考基准、高增益误差放大器、电流取样比较器。

开关电源设计输入参数如下：三相380V工业交流电经过整流作为开关电源的输入电压Udc，按最低直流输入电压Udcmin 为250V进行设计；开关电源工作频率f为60kHz，输出功率Po为60W。

当系统工作在最低输入电压、负载最重、最大占空比的工作情况下，设计开关电源工作在连续电流模式(CCM)，纹波系数为0．4。

设计的开关电源参数如下：变压器的原边电感Lp=4．2mH，原边匝数Np=138；5V为反馈输出端，U5V=5V，负载R5=5Ω，匝数N5V=4，滤波电容为2个2200μF／16V电容并联，电容的等效串联电阻Resr=34mΩ；24V输出的负载R24=24Ω，匝数N24V=17；15V输出的负载R15=15Ω，匝数N15V=1l；一1 5V输出的负载R-15V=15Ω，匝数N-15V=11。

反激电源多路输出交叉调整率的产生原因和改进方法。

理论上反激电源比正激电源更使用于多路输出，但实际上反击电源的多路输出交叉调整率比正激电源更难做，这主要是正激后面加了个偶合电感，而反激的漏感不是零。

由于在开关管开通期间，原边电流不断的上升，在Ton结束时达到峰值Ip。

这个电流在开关断开的瞬间，会被传递到副边。

理解交叉调整率非常重要的一点是，传递到副边的电流是如何被副边的多路输出所分配的。

文中会指出最初传递到副边电流的大多数会传递到漏感最小的那一路输出。

如果这一路没有用做开关管PWM的反馈控制，那么它的峰值就会很高。

相反，如果这一路用于开关管PWM的反馈控制，那么其他路的输出就会受到降低。

另外一个于交叉调整率相关的非常重要的特征就是非反馈绕组输出的匝数。

具体来讲，为了保正输出电压在规定的误差范围内，需要增加或减少他们的匝数或者是调节反馈反馈绕组的输出。

为了使所有的输出在一定的误差范围内，这必然会增加调试的时间。

在许多情况下，往往需要增加额外的线性或开关稳压电路来解决由于交叉调整率带来多路输出电压不能达到规定误差范围内的问题。

很多人做反激电源时都遇到这个问题，一路输出稳定性非常好，但多路输出时没有直接取反馈的路的电压会随其他路的负载变化而剧烈变化，这是什么原因呢原来，在MOS关断，次级输出时能量的分配是有规律的，它是按漏感的大小来分配，具体是按匝比的平方来分配（这个可以证明，把其他路等效到一路就可得出结果）如：5V 3匝，漏感1uH，12V 7匝，如果漏感为（7/3）（平方）*1=，则两路输出的电流变化率是一样的，没有交叉调整率的问题，但如果漏感不匹配时，就会有很多方面影响到输出调整率：1.次级漏感，这是明显的；2.输入电压，如果设计不是很连续，则在高压时进入DCM状态，DCM时由于电流没有后面的平台，漏感影响更显着。

改进方法：1.变压器工艺，让功率比较大，电压比较低的绕组最靠近初级，其漏感最小，电压比较高，功率比较小的远离初级，这样就增加了其漏感。

反激电路多路输出的原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:反激电路是一种常用的电子电路，它采用磁性元件和电容器来实现能量转换和电流输出。

它具有简单、可靠、高效的特点，广泛应用于电力电子领域。

传统的反激电路只能实现单路输出，而随着电子设备的发展和多功能需求的增加，对于反激电路实现多路输出的要求也越来越迫切。

所谓多路输出，指的是在同一个反激电路内实现多个电流或电压的输出。

这些输出可以是相同的或者不同的，根据具体的应用需求来设计。

多路输出可以提供更多的电力输出能力，满足多种不同负载的需求，同时减少电路的体积和成本，提高系统的整体性能。

本文的主要目的就是介绍反激电路多路输出的原理，并探讨其在实际应用中的需求和应用场景。

我们将深入研究反激电路的基本原理，分析多路输出的需求和应用场景，以及详细讨论反激电路多路输出的实现原理。

同时，我们还会对反激电路多路输出的发展前景进行展望，并提出未来研究方向和建议，以期为相关领域的研究和应用提供有益的指导和借鉴。

文章结构部分的内容应该包括本文的组织结构和各个章节的简要介绍。

以下是文章结构部分的内容示例：1.2 文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分。

- 引言部分概述了本文要研究的问题，以及文章的目的和重要性。

- 正文部分分为三个章节，分别介绍了反激电路的基本原理、多路输出的需求和应用场景，以及反激电路多路输出的实现原理。

- 结论部分对本文的研究内容进行总结，并展望了反激电路多路输出的发展前景。

同时提出了未来研究方向和建议。

通过以上结构，本文将全面介绍反激电路多路输出的原理，从理论到实践，为读者提供了系统的知识和综合的观点。

接下来，我们将逐一介绍各个章节的内容。

1.3 目的本文的主要目的是探讨和解释反激电路多路输出的原理。

通过对反激电路的基本原理进行介绍，了解其在电子电路中的应用。

随后，针对多路输出的需求和应用场景进行分析，进一步了解多路输出的实际需求和应用领域。

多路输出单端反激式开关电源设计
1.确定输出电压和电流要求：首先要确定每个输出端口所需的电压和
电流。

根据实际需求和应用场景确定输出要求。

2.选择开关电源IC：根据多路输出和高效能的要求，选择合适的开
关电源IC。

开关电源IC能够实现高效能和多路输出的设计。

根据输出要
求选择合适的IC。

3.设计适配器电路：根据所选的开关电源IC，设计适配器电路。

适
配器电路是将输入电压转换为适合开关电源IC的电压。

适配器电路通常
包括整流、滤波和调压等部分。

4.设计反激式变换器：反激式变换器是多路输出单端反激式开关电源
的核心部分。

反激式变换器能够将适配器电路输出的电压进行变换和调节，得到不同的输出电压和电流。

根据输出要求设计合适的反激式变换器。

5.设计输出电路：根据每个输出端口的电压和电流要求，设计合适的
输出电路。

输出电路通常包括滤波、调压和过载保护等部分。

6.进行仿真和优化：设计完成后，进行电路仿真和优化。

通过仿真可
以验证电路的正常运行和性能是否满足要求。

根据仿真结果进行优化和调整。

7.制作电路原型并测试：将设计的电路制作成原型，并进行测试。

测
试包括输入电压范围、输出电压和电流精度、效率和稳定性等方面的测试。

总结：。

摘要：通过反激式功率因数校正电路说明了单级功率因数校正电路中的电磁兼容问题，分析了单级功率因数校正电路中骚扰的产生机理，给出了电磁兼容的设计，最后提出了其他几种减少电磁干扰的方法。

关键词：电磁干扰；电磁兼容；功率因数校正引言电磁兼容（EMC）是指电子设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。

随着电子产品越来越多地采用低功耗、高速度、高集成度的LSI电路，而使得这些装置比以往任何时候更容易受到电磁干扰的威胁。

而与此同时，大功率家电及办公自动化设备的增多，以及移动通信、无线寻呼的广泛应用等，又大大增加了电磁骚扰源。

这些变化迫使人们把电磁兼容作为重要的技术问题加以关注。

特别是欧共体将产品的电磁兼容性要求纳入技术法规，强制执行89/336/EEC指令，即规定从1996年1月1日起电气和电子产品都必须符合EMC要求，并加贴CE标志后才能在欧共体市场上销售以来，促使了各国政府从国际贸易的角度，高度重视电磁兼容技术。

开关电源具有体积小、重量轻、效率高的优点，且市场上已有开关电源集成控制模块，这使电源设计、调试简化了许多，所以，在大多数的电子设备（如计算机、电视机及各种控制系统）中得到了广泛的应用。

然而，开关电源自身产生的各种噪声却使其成了一个很强的电磁骚扰源。

这些骚扰随着开关频率的提高、输出功率的增大而明显地增强，对电子设备的正常运行构成了潜在的威胁。

因此，只有提高开关电源的电磁兼容性，才能使开关电源在那些对电源噪声指标有严格要求的场合被采用。

电磁兼容包括两个方面的含义。

（1）电子设备或系统内部的各个部件和子系统、一个系统内部的各台设备乃至相邻几个系统，在它们自己所产生的电磁环境及在他们所处的外界电磁环境中，能按原设计要求正常运行。

换句话说，它们应具有一定的电磁敏感度，以保证它们对电磁干扰具有一定的抗扰度(Immunity of a Disturbance)。

（2）该设备或系统自己产生的电磁噪声(Electromagnetic Noise－EMN)必须被限制在一定的电平，使由它所造成的电磁干扰不致对它周围的电磁环境造成严重的污染和影响其他设备或系统的正常运行。

多路输出反激式开关电源设计文章根据开关电源的具体要求，在阐述基于TOP-Switch系列芯片的单端反激式开关电源原理的基础上，详细介绍了一种用于轨道车辆电动塞拉门控制系统的小功率多路输出DC/DC开关电源的设计方法。

该电路主电路采用反激式电路，应用反馈手段和脉冲调制技术实现多路输出的稳压电源，最后，进行了总体设计，在轨道车辆电动门控制系统中有很好的应用前景。

标签：开关电源；反激式电路；高频变压器引言开关电源是综合现代电力电子、自动控制、电力变换等技术，通过控制开关管开通和关断的时间比率，来获得稳定输出电压的一种电源，因其具有体积小、重量轻、效率高、发热量低、性能稳定等优点，在现代电力电子设备中得到广泛应用，代表着当今稳压电源的发展方向，已成为稳压电源的主导产品。

文章设计了一种基于TOP-Switch系列芯片的小功率多路输出DC/DC的反激式开关电源。

1 电源设计要求文章设计的开关电源将用于轨道车辆电动门控制系统中，最大的功率为12W，分四路输出，具体设计参数如下：（1）输入电压Vin=110V；（2）开关频率fs=132kHz；（3）效率η=80%；（4）输出电压/电流48V/0.2A，15V/0.02A-15V/0.02A，5V/0.3A；（5）输出功率12W；（6）电压精度1%；（7）纹波率1%。

（8）负载调整率±3%，电源最小输入电压为Vimin=77V，最大输入电压为Vimax=138V。

考虑到设计要满足结构简单，可靠性高，经济性及电磁兼容性等要求，结合本设计输出功率小的特点，最终选用了单端反激式开关电源，它具有结构简单，所需元器件少，可靠性高，驱动电路简单的特点，适合多路输出场合。

2 单端反激式开关电源的基本原理单端反激式开关电源由功率MOS管，高频变压器，无源钳位RCD电路及输出整流电路组成。

其工作原理是当开关管Q被PWM脉冲激励而导通时，输入电压就加在高频变压器的初级绕组N1上，由于变压器次级整流二极管D1反接，次级绕组N2没有电流流过；当开关管关断时，次级绕组上的电压极性是上正下负，整流二极管正偏导通，开关管导通期间储存在变压器中的能量便通过整流二极管向输出负载释放。

反激电源多路输出交叉调整率得的问题Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998反激电源多路输出交叉调整率的产生原因和改进方法。

理论上反激电源比正激电源更使用于多路输出，但实际上反击电源的多路输出交叉调整率比正激电源更难做，这主要是正激后面加了个偶合电感，而反激的漏感不是零。

由于在开关管开通期间，原边电流不断的上升，在Ton结束时达到峰值Ip。

这个电流在开关断开的瞬间，会被传递到副边。

理解交叉调整率非常重要的一点是，传递到副边的电流是如何被副边的多路输出所分配的。

文中会指出最初传递到副边电流的大多数会传递到漏感最小的那一路输出。

如果这一路没有用做开关管PWM的反馈控制，那么它的峰值就会很高。

相反，如果这一路用于开关管PWM的反馈控制，那么其他路的输出就会受到降低。

另外一个于交叉调整率相关的非常重要的特征就是非反馈绕组输出的匝数。

具体来讲，为了保正输出电压在规定的误差范围内，需要增加或减少他们的匝数或者是调节反馈反馈绕组的输出。

为了使所有的输出在一定的误差范围内，这必然会增加调试的时间。

在许多情况下，往往需要增加额外的线性或开关稳压电路来解决由于交叉调整率带来多路输出电压不能达到规定误差范围内的问题。

很多人做反激电源时都遇到这个问题，一路输出稳定性非常好，但多路输出时没有直接取反馈的路的电压会随其他路的负载变化而剧烈变化，这是什么原因呢原来，在MOS关断，次级输出时能量的分配是有规律的，它是按漏感的大小来分配，具体是按匝比的平方来分配（这个可以证明，把其他路等效到一路就可得出结果）如：5V 3匝，漏感1uH，12V 7匝，如果漏感为（7/3）（平方）*1=，则两路输出的电流变化率是一样的，没有交叉调整率的问题，但如果漏感不匹配时，就会有很多方面影响到输出调整率：1.次级漏感，这是明显的；2.输入电压，如果设计不是很连续，则在高压时进入DCM状态，DCM时由于电流没有后面的平台，漏感影响更显着。

多路输出反激式开关电源的设计与实现多路输出反激式开关电源的设计与实现一、引言开关电源是一种高效率、高可靠性、体积小、重量轻的电源设备，被广泛应用于电子产品中。

多路输出反激式开关电源是一种基于反激式开关电源拓扑结构，能够同时提供多个稳定电压输出的电源系统。

本文将针对这种电源系统进行设计与实现。

二、多路输出反激式开关电源原理多路输出反激式开关电源的基本原理是利用开关管进行高频开关，通过变压器传递能量，并通过整流和滤波电路获得稳定的输出电压。

其核心是控制开关管的导通时间，以实现不同输出电压的调节。

三、电路设计与元器件选择1. 输入电路设计：为了保护开关管和输入电源，应采用滤波电感和输入电容进行滤波处理，同时添加过流保护电路。

2. 变压器设计：根据输出电压和电流要求确定变压器的参数，选择合适的线性密度和电感，以获得理想的传输效果。

3. 输出电路设计：对于多路输出反激式开关电源，每个输出通道都要设计独立的整流和滤波电路，以确保稳定的输出电压。

4. 控制电路设计：采用反馈控制电路，通过对反馈信号的处理调节开关管的导通时间，实现多路输出电压的精确控制。

四、PCB板设计PCB板是电路实现的载体，其设计主要包括布局设计、走线设计和连接设计。

在多路输出反激式开关电源中，需要考虑分区布局，分别放置输入输出电路和控制电路，以最大限度地减小干扰。

同时，在走线设计中，应注意分离高频信号和低频信号，减少耦合。

五、电路调试与输出稳定性测试在完成电路设计与制作后，需要进行电路调试，并测试输出稳定性。

调试时可以通过示波器观察各个节点的波形，以确定是否存在异常。

并通过负载变化测试，验证输出电压是否能够保持稳定。

六、改进与优化在实际应用中，根据具体需求可以对多路输出反激式开关电源进行改进和优化。

常见的改进方法包括添加过压、欠压保护功能，提高电源的效率，降低输出纹波等。

七、结论多路输出反激式开关电源作为一种高效、可靠、稳定的电源系统，具有广泛应用前景。

毕业设计（论文）开题报告题目多路输出单端反激式开关电源仿真与设计学生姓名学号院( 系)专业指导教师报告日期2015 年11 月24 日题目类别（请在有关项目下作√记号）设计论文其它√题目需要在实验、实习、工程实践和社会调查等社会实践中完成是否□毕业设计（论文）起止时间2015年10月24日起至2016年04月26日（共16周）1.设计的意义及国内外状况1.1 设计的意义开关电源是电力电子设备中不可或缺的部分,与人们的生活、工作有着密不可分的关系。

在工业自动化控制、军工设备、科研设备、发光二极管照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备和半导体制冷制热等领域, 都能看到开关电源产品被广泛应用。

开关电源一般由脉冲宽度调节控制和场效应管构成,利用现代电力电子技术,是控制开关管关断和导通时间的比率,维持稳定输出电压的一种电源。

开关电源的发展方向是高频化。

高频化能使开关电源小型化,并使开关电源在更广泛的领域适用,尤其是能在高新技术领域应用,从而推动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、节约资源和保护环境等方面都具有重要的意义。

现有的稳压电源可分成两大类: 线性稳压电源和开关稳压电源.线性稳压电源是比较早使用的一类直流稳压电源, 其特点是输出电压比输入电压低, 反应速度快, 输出纹波较小, 工作产生的噪声低, 效率较低, 发热量大( 尤其是大功率电源) , 间接地给系统增加了热噪声。

开关稳压电源是一种新颖的稳压电源, 通过改变调整管的导电时间和截止时间的相对长短来改变输出电压的大小。

开关稳压电源具有功耗小、效率高、体积小、质量轻和稳压范围宽等特点。

但开关电源还存在较为严重的开关干扰、输出纹波电压高、瞬变响应较差和电磁干扰等缺点。

这就需要靠技术手段和工艺措施来克服上述缺点。

近年来, 电源技术的飞速发展, 使高效率的开关电源得到了越来越广泛的应用。

1.2 国内外研究现状1955 年, 美国人罗耶发明了自激振荡推挽晶体管单变压器直流变换器, 标志着实现了高频转换控制电路. 1957 年, 美国人查赛发明了自激式推挽晶体管双变压器. 1964 年, 美国科学家们提出了取消工频变压器的串联开关电源的设想,为减小电源的体积和质量开创了一条根本的途径.1969 年, 随着大功率硅晶体管耐压的提高和二极管反向恢复时间的缩短等元器件性能的改善, 终于做成了25kHz的开关电源.开关电源最早起源于上世纪50年代初，美国宇航局以小型化、轻量化、为目标，为搭载火箭开发了开关电源。

多路输出双管反激变流器研究的开题报告一、项目名称：多路输出双管反激变流器研究。

二、研究背景：随着电子技术的不断发展和应用领域的不断拓宽，各种电子设备的要求变得越来越高。

在交流电-直流电转换的过程中，反激变流器在电子设备中起着极其重要的作用。

不同电子设备的功耗和输出要求往往都不相同，如何在同一反激变流器中实现多路输出是当前亟待解决的问题。

为此，设计一种多路输出双管反激变流器，可以兼顾多路输出的要求，并且提高整机的性能和效率。

因此，本项研究的意义在于提高反激变流器在电子设备中的应用能力和实用性。

三、研究内容：本研究将主要关注多路输出双管反激变流器的设计和优化。

在探索合适的电路拓扑结构的基础上，通过改进反激变流器的输出电路，使其能够同时满足多路输出的需求，并达到高效率、高性能的要求。

此外，还将考虑在实际应用中可能遇到的工艺问题和可靠性要求。

四、研究方法：1. 对多路输出双管反激变流器的电路拓扑结构进行仿真和分析。

2. 基于电路仿真结果，设计并调试多路输出双管反激变流器的电路。

3. 在实验室进行多路输出双管反激变流器的性能测试。

4. 优化电路设计，提高电路性能。

五、研究成果：本项目将通过多路输出双管反激变流器的设计和优化，实现多路输出的要求，并达到高效率、高性能的要求。

同时可以完成一篇论文，并掌握多路输出双管反激变流器的设计和应用技术，对我国电子工业的发展做出积极的贡献。

六、预期进展：1. 完成多路输出双管反激变流器的电路设计和仿真分析工作。

2. 实现多路输出双管反激变流器的实验样机。

3. 对多路输出双管反激变流器进行性能测试，收集数据。

4. 进一步完善电路设计，提高反激变流器的性能。

七、研究期限：一年。

八、课题经费：预计需要经费100万元，具体分配为：人员费用50万元、设备费用30万元、材料费用20万元。

九、参考文献：1. 蔡志忠，马正广，王志航. 电源技术与应用[M]. 北京：清华大学出版社，2014.2. 刘亚鸿，吴卫民，杨宇峰等. 电源电路设计实战[M]. 北京：机械工业出版社，2016.3. 刘可. 反激变流器的设计及应用研究[D]. 北京邮电大学，2017.4. BASHAR, Musa; YILMAZ, Mustafa. Modeling of multiple-output resonant converters utilized for switch-mode power supplies. Electrical Engineering. 2017,99(1):235-249.。