开关电源原理分类与布线规则

常见几种开关电源工作原理及电路图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。

单端反激式开关电源是一种成本最低的电源电路，输出功率为20－100Ｗ，可以同时输出不同的电压，且有较好的电压调整率。

唯一的缺点是输出的纹波电压较大，外特性差，适用于相对固定的负载。

单端反激式开关电源使用的开关管VT1 承受的最大反向电压是电路工作电压值的两倍，工作频率在20－200kHz之间。

３．单端正激式开关电源单端正激式开关电源的典型电路如图四所示。

这种电路在形式上与单端反激式电路相似，但工作情形不同。

当开关管VT1导通时，VD2也导通，这时电网向负载传送能量，滤波电感Ｌ储存能量；当开关管VT1截止时，电感Ｌ通过续流二极管VD3 继续向负载释放能量。

在电路中还设有钳位线圈与二极管VD2，它可以将开关管VT1的最高电压限制在两倍电源电压之间。

为满足磁芯复位条件，即磁通建立和复位时间应相等，所以电路中脉冲的占空比不能大于５０％。

由于这种电路在开关管VT1导通时，通过变压器向负载传送能量，所以输出功率范围大，可输出50－200 Ｗ的功率。

开关电源的工作原理与接法开关电源（Switching power supply）是一种将电能从一种形式转换为另一种形式的电源。

它通过高频开关管将输入电能按一定的方式转化为高频交流电能，再经过变压器、整流电路和滤波电路等部分，最终得到所需要的输出电能。

开关电源因其高效率、小体积和广泛适用性而得到广泛应用。

开关电源的工作原理可以分为四个主要步骤：能量存储、开关和控制、能量释放和滤波。

能量存储是指将输入电能转化为磁能或电能，以便在输出端提供所需的电能。

这一步骤主要是通过变压器完成的。

输入电能先经过整流电路变成直流电压，再通过一个变压器将其转换为所需的电压值。

变压器通过磁耦合作用来实现高效率的能量转换。

开关和控制是指通过高频开关管控制输入电能的通断，从而实现对输出电能的调节。

开关管的通断状态由控制电路控制，控制电路根据输出电能的需求来调整开关管的工作状态。

当开关管处于导通状态时，输入电能通过变压器传输到输出端；当开关管处于断开状态时，输入电能被切断，电感储能。

能量释放是指当开关管切断时，电感储能的能量会被释放出来，并经过滤波电路转换为平滑的直流电压。

当开关管切断时，电感储能的磁场崩溃，将能量反馈到输出端。

此时，由于输出负载的存在，电感储能的能量会被输出端吸收。

通过合理选择电感元件和电容元件，可以实现对噪音和纹波的有效滤除。

滤波是指通过选择合适的滤波元件，将输出端的脉动或纹波进行滤波，使得输出电能更加平稳稳定。

滤波电路通常由电感和电容组成。

电感元件用于滤除高频噪音，而电容元件则用于平滑输出电压。

通过合理选择滤波元件的参数，可以减小输出端的纹波和噪音，提高输出电能的质量。

除了以上四个主要步骤外，开关电源还包括其他辅助电路，如输入电压的稳压保护电路、过压保护电路、过流保护电路等。

这些保护电路能够保证开关电源在异常情况下能够及时停止工作，保护其自身和被供电设备的安全。

开关电源的接法主要涉及输入端和输出端的连接方式。

常见几种开关电源工作原理及电路图————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：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。

开关电源分类及原理开关电源是一种常见的电源类型，广泛应用于各种电子设备中。

根据其工作原理和特点，可以将开关电源分为多种类型。

本文将介绍几种常见的开关电源分类及其原理。

一、开关电源的分类1. 基于工作方式的分类开关电源可以根据其工作方式进行分类，主要包括以下几种类型：（1）开关模式电源：开关模式电源是一种常见的开关电源类型，其工作原理是通过开关管的开关动作来控制电源的输出。

开关模式电源具有高效率、稳定性好等特点，广泛应用于计算机、通信设备等领域。

（2）开关逆变器电源：开关逆变器电源是一种将直流电转换为交流电的开关电源。

它通过开关管的开关动作，将直流电源转换为高频交流电，再通过滤波电路得到稳定的交流电输出。

开关逆变器电源在太阳能发电、电动汽车等领域有着广泛的应用。

（3）开关稳压电源：开关稳压电源是一种能够提供稳定输出电压的开关电源。

它通过反馈控制电路来实现对输出电压的调节，具有输出电压稳定、响应速度快等特点，常用于精密仪器、医疗设备等领域。

2. 基于拓扑结构的分类开关电源还可以根据其拓扑结构进行分类，主要包括以下几种类型：（1）开关电源的原理开关电源的工作原理是通过开关管的开关动作来控制电源的输出。

当开关管导通时，电源输出电压；当开关管关断时，电源停止输出。

通过不断地开关动作，可以控制输出电压的大小和稳定性。

（2）开关电源的优点开关电源相比传统的线性电源具有以下优点：- 高效率：开关电源采用开关管进行开关动作，能够实现高效率的能量转换，减少能量损耗。

- 小体积：开关电源采用高频开关动作，可以减小变压器和滤波电容的体积，使整个电源模块更加紧凑。

- 宽输入电压范围：开关电源能够适应较宽的输入电压范围，具有较好的电网适应性。

- 稳定性好：开关电源通过反馈控制电路来实现对输出电压的调节，具有较好的稳定性和响应速度。

（3）开关电源的应用领域开关电源广泛应用于各种电子设备中，包括计算机、通信设备、工业自动化设备、医疗设备等。

开关电源布线规则开关电源发展至今，外围电路已经相当简洁，特别是DC-DC电源系统，通常仅由芯片、电感、肖特基、电容、电阻等几个器件构成，呈现出一副简单易用的样子。

但是很多工程师在实际应用时或多或少吃过亏，明明按照原厂提供的电路去制作产品，却会出现各种各样的问题，如系统不能正常带载大电流、电感有噪声、输出电压不稳或波纹过大、产品已经量产但在运行一段时间后出现不良。

通常情况下，以上不良现象均是由于前期在绘制PCB板时，没有按照开关电源布线规则来执行造成。

当设计产品时，风险最低且最优的办法是直接将DEMO板上的电路走线直接拷贝到自己的产品中，但现实操作中由于种种原因这种做法不可行，需要工程师重新摆放元器件位置，重新进行布线。

简单介绍开关电源布线步骤。

1、输入端电容与肖特基摆放对于开关电源来说，输入端通常采用电解电容与陶瓷电容组合使用（主要是经济实惠），电容具有储能与滤波作用，电解电容给芯片提供瞬态电流，确保输入端电压不出现较大波动，陶瓷电容用来滤除输入端高频毛刺电压，给芯片内部逻辑电路提供纯净电源。

因此在布局过程中，摆放好IC的位置后，就应该确定陶瓷电容的位置，使陶瓷电容靠近芯片的VIN与GND引脚；并且注意避免通过过孔进行连接，因为过孔会产生寄生电感，严重影响陶瓷电容滤波效果。

对于降压电源来说，输入端电流为不连续电流，根据公式V=L*didt可知，变化的电流会在寄生电感上产生毛刺电压，若处理不好，此毛刺电压会影响系统稳定性，并导致IC失效。

在使用条件不变的情况下，di/dt基本不会变化，只好通过降低开关电流回路上的寄生电感来降低此毛刺电压。

要降低寄生电感，就要降低电流回路长度，缩短开关电流回路长度的方法是，将输入端电解电容靠近芯片的VIN和肖特基的阳极，芯片的SW 引脚靠近肖特基的阴极，如“图2”所示。

这样最大限度的降低其寄生电感，减少毛刺电压，提高系统稳定性，并可以降低辐射EMI。

图2.缩短开关电流回路2、电感与输出电容的摆放为减少系统回路上噪声和电磁辐射，不仅要减少开关电流回路长度，还要缩短大电流回路，并且大电流走线要采用敷铜处理，敷铜不要有锐角，尽量少打弯，尽量不换层，若走线必须得换层处理，需要适当增加过孔数量，这样可以减少过孔带来的寄生电感。

家庭电路开关基本接线布线原理，纯干货
一般按国家标准规定，三相交流电路中电线颜色有（黄、绿、红）分别表示A、B、C三相，都是火线，蓝色为零线，黄绿相间的为接地线。

接线标识和说明字母
火线：L进线端L1、L2、出线端
零线：N
地线：E接线在pe端或设备外壳
左零右火，零线进灯，火线进开关
接电线路原理图
一灯一控
一灯双控
一灯三控
一灯多控
双开双控，多开多控示意模拟
一控一插一灯
开关多用使用方法
插座布线，点对点无线对接
网络线接线图
配电箱接线使用说明介绍
备注：断路器与电线和使用功率范围，都需要上表配置，不然容易出现频发跳闸接线柱烧毁等不安全因素，总开关必须使用漏电保护器，其他断路器根据布置运用和使用
配电箱示意图，用电量大的，按需求可增加零-火循环线
图示说明：请按照家装标准进行参照。

开关电源工作原理超详细解析开关电源是一种常见的电源供应器件，它通过将输入电源的直流电转换为高频脉冲电流，再经过整流、滤波和稳压等环节，输出稳定的直流电。

本文将详细解析开关电源的工作原理，包括开关电源的基本组成部分、工作原理的流程、常见的开关电源拓扑结构以及其优点和应用。

一、开关电源的基本组成部分开关电源通常由以下几个基本组成部分构成：1. 输入电路：用于接收外部交流电源，并将其转换为适合开关电源工作的直流电压。

2. 整流电路：将输入电压转换为脉冲电流，通常采用整流桥或者整流电路来实现。

3. 滤波电路：用于平滑整流后的脉冲电流，以减小输出电压的波动。

4. 开关器件：通常采用晶体管或者功率MOSFET等开关器件，用于控制电流的开关状态。

5. 控制电路：用于控制开关器件的开关频率和占空比，以控制输出电压的稳定性。

6. 输出电路：将经过整流、滤波和稳压处理后的直流电压输出给负载。

二、开关电源的工作原理流程开关电源的工作原理可以分为以下几个流程：1. 输入电路接收交流电源：开关电源的输入电路通常采用变压器来降低输入电压，然后通过整流电路将交流电转换为直流电。

2. 整流电路将交流电转换为脉冲电流：整流电路通常采用整流桥或者整流电路来将交流电转换为脉冲电流，这样可以减小能量损耗。

3. 滤波电路平滑脉冲电流：滤波电路通常采用电容器和电感器来平滑脉冲电流，以减小输出电压的波动。

4. 控制电路控制开关器件的开关频率和占空比：控制电路通过对开关器件的控制，可以控制开关频率和占空比，从而控制输出电压的稳定性。

5. 输出电路将处理后的直流电压输出给负载：经过整流、滤波和稳压处理后的直流电压将被输出给负载，供其正常工作。

三、常见的开关电源拓扑结构开关电源有多种拓扑结构，常见的有以下几种：1. 单端开关电源：输入电源和输出电源共用一个地线，适用于低功率应用。

2. 双端开关电源：输入电源和输出电源分别有独立的地线，适用于高功率应用。

各种开关电源电路原理详细解剖开关电源电路是一种常见的电源供电电路，其采用了开关管（如MOSFET、BJT等）等元件进行开关控制，通过快速的开关过程来调整输入电源的输出电压或电流。

开关电源电路具有高效率、小体积和稳定性等优点，被广泛应用于各种电子设备中。

开关电源电路主要分为两个部分：输入端和输出端。

输入部分由滤波电路和整流电路组成，而输出部分则是由开关变换电路和滤波电路组成。

下面将详细介绍开关电源电路的原理。

1.输入端输入端主要包括变压器、整流电路和滤波电路。

变压器是将交流电源变换为所需的输入电压，在开关电源中通常采用高频变压器，可以有效减小体积。

整流电路使用整流二极管或整流桥，将交流电压转换为直流电压。

滤波电路用于降低输入电压的纹波，通常由电容和电感组成。

2.开关变换电路开关变换电路是开关电源电路的核心部分，主要包括开关元件、驱动电路和控制电路。

开关元件通常采用MOSFET或BJT，通过控制开关元件的导通和截止，实现输入到输出的电流或电压转换。

驱动电路负责对开关元件进行驱动，保证其正常工作。

控制电路根据输出电压或电流的变化情况，对开关元件的工作状态进行调整和控制。

3.输出端输出端主要由输出电感、输出电容和负载组成。

输出电感用于过滤开关元件产生的高频脉冲，减小输出纹波。

输出电容则用于提供稳定的直流输出电压。

负载是接在输出电容之后的电子设备，通过负载电流来消耗电源提供的电能。

开关电源电路的工作原理是：当输入交流电压通过滤波电路和整流电路转换为直流电压后，控制电路会监测输出电压或电流的变化情况，并根据需要对开关元件的工作状态进行调整。

当需要提供更大的输出电流时，开关元件导通，输入电源能量通过变压器传递到输出端；当需要较小的输出电流时，开关元件截止，变压器不再传递能量到输出端。

通过快速的开关过程，可以在较高频率下实现输入电压和输出电压的转换。

总结起来，开关电源电路通过开关元件的控制实现输入输出电压或电流的转换，具有高效率、小体积和稳定性等优点。

开关电源的PCB布线要求开关电源是一种常见的电源之一。

在集成电路的建设中，PCB布线设计是非常重要的，因为合理的PCB布线设计可以大大提高电路的稳定性和可靠性。

特别是在开关电源中，良好的PCB布线设计可以保证电源的性能表现。

因此，本文将介绍开关电源的PCB布线要求。

1. 开关电源PCB布线的基本原则布线设计应遵循以下原则：最短距离布线、线路走向自然、防止串信和互相干扰、保证信号传输质量、减少交叉、噪声与干扰。

开关电源的PCB布线应遵循其工作原理和特征。

因此，布线应考虑以下几个方面：（1）控制单元和功率单元之间的布线开关电源中，控制单元和功率单元之间的布线最好采用双面铜箔。

两面分别贴附于不同的电路板侧面，通过足够的接地区域将控制单元与功率单元连接起来。

此外，控制单元和功率单元之间的布线应避免走近其他信号线，以减少干扰和噪声。

（2）开关管的布局在开关电源的设计中，布置开关管时，应考虑其焊盘的布局，避免电容器等元器件太近，导致开关管与其他元器件之间出现串扰和互相干扰的情况。

同时，开关管布线的电感应该保持足够小，以减少噪声的产生。

（3）输入输出滤波在开关电源中，输入和输出滤波电容应布置在尽可能近的地方，以便缩短电流路径，减小共模噪声，提高抗干扰性。

2. 开关电源PCB布线的具体实现（1）输出过滤电路的布置在开关电源中，输出过滤电容（Cout）、输出电感（LOut）和输出短路电菩（Rout）等元件构成的过滤电路主要是为了抵抗输出端的高频噪声，因此应尽可能在开关管的输出端背面布置上述元件，并较短距离地接线连接一起。

为进一步减小信号在跑动过程中的干扰，如条件允许可以考虑在输出位置借助Lcl滤波来过滤掉高频扰动。

（2）高频降噪电阻的布置在高频降噪电阻（RF）的布置中，为了规避开关管；管贞周围存在的两对互相耦合的集成电路阻抗，对RF电阻的参考铺方式有两种形式，具体布置如下。

（3）控制电路的布置控制电路包括开关电源脉宽调制芯片、反馈电路、保险丝、脉冲变压器等基本单元，其布置和连线应符合以下要求：a. 脉宽调制控制芯片应该在布局与连接两方面得到考虑，控制芯片两侧的布局以及自身内部元器件布局一定要工整、规整、紧凑，以避免噪声的干扰和影响；b. 比较器反馈电路应布置在控制芯片上，以尽可能减少反馈信号跑动的距离和串扰的影响；c. 连接在主电路和控制电路间的脉冲变压器电路应该收紧磁感线，保证高频信号附着到比较器变化的上升沿或下降沿。

开关电源如何布线首先从开关电源的设计及生产工艺开始描述吧，先说说印制板的设计。

开关电源工作在高频率，高脉冲状态，属于模拟电路中的一个比较特殊种类。

布板时须遵循高频电路布线原则。

1、布局：脉冲电压连线尽可能短，其中输入开关管到变压器连线，输出变压器到整流管连接线。

脉冲电流环路尽可能小如输入滤波电容正到变压器到开关管返回电容负。

输出部分变压器出端到整流管到输出电感到输出电容返回变压器电路中X电容要尽量接近开关电源输入端，输入线应避免与其他电路平行，应避开。

Y电容应放置在机壳接地端子或FG连接端。

共摸电感应与变压器保持一定距离，以避免磁偶合。

如不好处理可在共摸电感与变压器间加一屏蔽，以上几项对开关电源的EMC性能影响较大。

输出电容一般可采用两只一只靠近整流管另一只应靠近输出端子，可影响电源输出纹波指标，两只小容量电容并联效果应优于用一只大容量电容。

发热器件要和电解电容保持一定距离，以延长整机寿命，电解电容是开关电源寿命的瓶劲，如变压器、功率管、大功率电阻要和电解保持距离，电解之间也须留出散热空间，条件允许可将其放置在进风口。

控制部分要注意：高阻抗弱信号电路连线要尽量短如取样反馈环路，在处理时要尽量避免其受干扰、电流取样信号电路，特别是电流控制型电路，处理不好易出现一些想不到的意外，其中有一些技巧，现以3843电路举例见图（1）图一效果要好于图二，图二在满载时用示波器观测电流波形上明显叠加尖刺，由于干扰限流点比设计值偏低，图一则没有这种现象、还有开关管驱动信号电路，开关管驱动电阻要靠近开关管，可提高开关管工作可靠性，这和功率 MOSFET高直流阻抗电压驱动特性有关。

下面谈一谈印制板布线的一些原则。

线间距：随着印制线路板制造工艺的不断完善和提高，一般加工厂制造出线间距等于甚至小于0.1mm已经不存在什么问题，完全能够满足大多数应用场合。

考虑到开关电源所采用的元器件及生产工艺，一般双面板最小线间距设为0.3mm，单面板最小线间距设为0.5mm，焊盘与焊盘、焊盘与过孔或过孔与过孔，最小间距设为0.5mm，可避免在焊接操作过程中出现“桥接”现象。

开关电源总结开关电源是一种非常常见的电源类型，它具有高效、稳定、可靠等特点，在各种电子设备中广泛应用。

本文将对开关电源的工作原理、分类和应用进行总结，以帮助读者更好地了解和应用开关电源。

一、开关电源的工作原理开关电源是一种通过快速开关管开关来实现电压转换的电源。

它主要由输入端、输出端、开关元件、PWM（脉宽调制）控制电路和滤波电路组成。

其工作原理如下：1. 输入端：接收交流电或直流电作为输入电源。

2. 开关元件：由开关管组成，通过高频开关，将输入电源的直流电转换为脉冲信号，供PWM控制电路调整。

3. PWM控制电路：负责调整开关管的开关频率和占空比，以控制输出电压的稳定性。

4. 滤波电路：将开关元件输出的脉冲信号转换为稳定的直流电，供输出端使用。

二、开关电源的分类根据输入电压类型的不同，开关电源可分为交流输入型和直流输入型：1. 交流输入型开关电源：适用于家庭电源和工业设备等。

其主要特点是将交流电转换为直流电，具有高效能、稳定性好、噪声小等优点。

2. 直流输入型开关电源：适用于汽车、船舶、太阳能光伏等直流电源输入的场合。

其主要特点是输入电压范围宽、适应性强、可靠性高等。

三、开关电源的应用开关电源由于其高效、稳定和可靠的特点，在各个领域得到广泛应用。

以下是几个常见的应用场景：1. 通信设备：开关电源被广泛应用于各类通信设备，如电话机、手机充电器、无线基站等。

其高效能和稳定性可以提供可靠的电源支持。

2. 工控设备：开关电源在工业领域中应用广泛，如PLC（可编程逻辑控制器）、变频器、电机驱动器等。

其稳定的输出电压和高效能能够满足工业设备的需求。

3. 医疗设备：开关电源在医疗领域中也扮演着重要的角色，如监护仪、血液分析仪、手术设备等。

其高效能和稳定性对于医疗设备的可靠性至关重要。

4. 汽车电子：开关电源在汽车电子领域中得到广泛应用，如汽车音响、导航系统、车载充电器等。

其适应直流输入和稳定性能，使其成为汽车电子设备的首选电源。

开关电源电路组成及各部分原理详解开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。

辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。

开关电源的电路组成方框图如下：一、开关电源输入电路及原理1、AC 输入整流滤波电路原理：①防雷电路：当有雷击，产生高压经电网导入电源时，由MOV1、MOV2、MOV3：F1、F2、F3、FDG1 组成的电路进行保护。

当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3 会烧毁保护后级电路。

②输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。

当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪涌电流。

因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。

③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。

若C5容量变小，输出的交流纹波将增大。

2、DC 输入滤波电路原理：①输入滤波电路：C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。

C3、C4 为安规电容，L2、L3为差模电感。

②R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。

在起机的瞬间，由于C6的存在Q2不导通，电流经RT1构成回路。

当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通。

如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。

开关电源的PCB布线设计要点开关电源（Switching Power Supply）是现代电子设备中常用的一种电源。

它由高频变压器、开关管等元器件组成，通过将交流变成直流供电，来满足各种类型的电子设备对于特定电压和电流的要求。

在进行开关电源的设计时，PCB布线设计是至关重要的步骤之一，因为合理的布线可以有效地提高电子设备的性能以及稳定性，而糟糕的布线则会导致电子设备出现故障，甚至引起火灾等危险。

因此，在这篇文章中，我们将介绍开关电源的PCB布线设计要点，以便各位设计者在开发开关电源时避免常见的错误。

1. 电源引脚设计开关电源的输入是交流电，输出是直流电，因此，电源引脚的布局是很重要的。

在设计过程中，应该将输入端和输出端的引脚分离，并尽量使用短导线连接。

此外，输入端和输出端应该放在PCB板的两侧，以降低电磁干扰，同时应该在PCB板上标注输入和输出端口。

2.电源地设计：电源地是开关电源工作的关键部分。

将电源地独立出来，并保持与电源输入端和输出端相互分离。

在电源输出端引出的输出电容器的一端应该与电源地衔接，大电容器的负极（-）和电源的负极也应该与电源地衔接。

电源地应该选用大面积的铜箔，并连续布置在整个PCB板上，尽可能缩短接地路径，从而降低线路电阻。

3. PCB板布局设计开关电源有许多元器件，包括变压器、电感、电容等。

在进行PCB布局设计时，应该按照元器件进行分区，避免相互影响和产生电磁干扰。

应用大功率的电容器时要突出考虑均布在PCB两侧，将热量均衡分散，以免电容器高温跑错。

4. PCB布线设计：在进行PCB布线时，应采用短距离连接器设计。

在进行布线之前，应先将元件在PCB上布局好，然后尽可能地使用短距离连接，控制最大的电路平面面积，避免布线太长，从而导致电磁干扰。

特别是对于高频开关管，应该采用短、宽的PCB线路进行布线，以降低线路电阻和电感。

5. 保护电路设计：开关电源自带保护电路，同时在PCB 布线设计中还应该添加相应的保护电路，以确保开关电源在出现异常情况时不会对其他电路进行伤害。

开关电源知识点总结开关电源是一种将交流电转换为直流电供应给电子设备使用的电源装置。

在现代电子设备中广泛应用，如计算机、手机、电视等。

本文将从开关电源的原理、分类、工作方式和应用等方面进行总结。

一、开关电源的原理开关电源的核心是开关电源变换器。

它通过开关管的开关动作，将交流电转换为直流电。

其工作原理主要包括两个过程：变压和整流。

变压过程是通过变压器将输入电压变换为适合开关管工作的电压，然后经过整流电路将交流电转换为直流电。

二、开关电源的分类开关电源可以根据输出电压的稳定性、输入电压范围、功率和用途等特点进行分类。

1. 从输出电压的稳定性来看，开关电源可以分为线性稳压电源和开关稳压电源。

线性稳压电源通过线性调整器来稳定输出电压，但效率较低。

而开关稳压电源则通过开关管的开关动作来调整输出电压，效率较高。

2. 从输入电压范围来看，开关电源可以分为宽输入电压范围和窄输入电压范围的电源。

宽输入电压范围的电源适用于输入电压波动较大的场合，而窄输入电压范围的电源则适用于输入电压稳定的场合。

3. 从功率来看，开关电源可以分为小功率开关电源和大功率开关电源。

小功率开关电源适用于低功率设备，大功率开关电源适用于高功率设备。

4. 从用途来看，开关电源可以分为通用开关电源和专用开关电源。

通用开关电源适用于多种电子设备，而专用开关电源则针对特定设备进行设计。

三、开关电源的工作方式开关电源有两种主要的工作方式：连续导通模式和断续导通模式。

1. 连续导通模式是指开关管在每个工作周期内都处于导通状态。

这种工作方式的优点是输出电流波形较为平滑，适用于大功率输出。

但是由于开关管一直导通，会产生较大功率损耗。

2. 断续导通模式是指开关管在每个工作周期内都处于导通和截止两种状态之间切换。

这种工作方式的优点是开关管的功率损耗较小，适用于小功率输出。

但是由于开关管的开关频率较高，可能会产生较大的干扰。

四、开关电源的应用开关电源由于其高效率、小体积和稳定性好的特点，在各个领域得到了广泛应用。

开关电源的PCB布线设计开关电源PCB排版是开发电源产品中的一个重要过程。

许多情况下，一个在纸上设计得非常完美的电源可能在初次调试时无法正常工作，原因是该电源的PCB排版存在着许多问题．0、引言为了适应电子产品飞快的更新换代节奏，产品设计工程师更倾向于选择在市场上很容易采购到的AC／DC适配器，并把多组直流电源直接安装在系统的线路板上。

由于开关电源产生的电磁干扰会影响到其电子产品的正常工作，正确的电源PCB排版就变得非常重要。

开关电源PCB排版与数字电路PCB排版完全不一样。

在数字电路排版中，许多数字芯片可以通过PCB软件来自动排列，且芯片之间的连接线可以通过PCB软件来自动连接。

用自动排版方式排出的开关电源肯定无法正常工作。

所以，没计人员需要对开关电源PCB排版基本规则和开关电源工作原理有一定的了解。

1、开关电源PCB排版基本要点1.1 电容高频滤波特性图1是电容器基本结构和高频等效模型。

电容的基本公式是式(1)显示，减小电容器极板之间的距离(d)和增加极板的截面积(A)将增加电容器的电容量。

电容通常存在等效串联电阻(ESR)和等效串联电感(ESL)二个寄生参数。

图2是电容器在不同工作频率下的阻抗(Zc)。

一个电容器的谐振频率(fo)可以从它自身电容量(C)和等效串联电感量(LESL)得到，即当一个电容器工作频率在fo以下时，其阻抗随频率的上升而减小，即当电容器工作频率在fo以上时，其阻抗会随频率的上升而增加，即当电容器工作频率接近fo时，电容阻抗就等于它的等效串联电阻(RESR)。

电解电容器一般都有很大的电容量和很大的等效串联电感。

由于它的谐振频率很低，所以只能使用在低频滤波上。

钽电容器一般都有较大电容量和较小等效串联电感，因而它的谐振频率会高于电解电容器，并能使用在中高频滤波上。

瓷片电容器电容量和等效串联电感一般都很小，因而它的谐振频率远高于电解电容器和钽电容器，所以能使用在高频滤波和旁路电路上。

开关电源pcb布线规则和技巧开关电源pcb布线规则和技巧开关电源是一种常用的电源类型，其使用广泛，如计算机、通信设备、家用电器等。

在设计开关电源时，合理的pcb布线是至关重要的。

下面介绍一些开关电源pcb布线的规则和技巧。

1. 保持信号传输路径短在布线时，应尽量缩短信号传输路径，减少信号传输过程中的干扰和损耗。

同时，在同一层内布置输入输出端口，并采用直接相连的方式进行连接。

2. 分离高频和低频信号开关电源中存在高频和低频信号，这些信号在传输过程中可能会产生互相干扰。

因此，在布线时应将高频和低频信号分离，并采用不同的层次进行布置。

3. 采用地平面地平面是一种有效减少干扰的方法。

在开关电源pcb设计中，应采用地平面，并将其与各个模块之间进行连接。

4. 避免回流现象回流现象是指当高速电流通过一个导体时，在导体两端产生感应电压并形成反向流动现象。

这种现象会导致噪声和干扰等问题。

为避免回流现象，在布线时应尽量避免导体走直线，而采用缓慢弯曲的方式进行布置。

5. 保持信号对称性在布线时，应保持信号对称性，即将输入和输出端口放置在同一侧，并采用相同的长度和宽度进行连接。

这样可以有效减少信号传输过程中的干扰和损耗。

6. 降低电感电感是一种常见的干扰源，会对开关电源的性能产生影响。

因此，在布线时应尽量降低电感，并采用短而宽的导体进行连接。

7. 避免共模干扰共模干扰是指两个信号共同受到噪声或干扰。

为避免共模干扰，在布线时应将各个信号分离，并采用不同的层次进行连接。

8. 保持距离在布线时，应保持各个元件之间的距离，以避免互相干扰。

同时，在不同层次之间也应保持一定距离，并采用合适的连接方式进行连接。

以上就是开关电源pcb布线规则和技巧的介绍。

合理的pcb布线可以有效提升开关电源的性能和稳定性，同时也可以减少噪声和干扰等问题。

因此，在设计开关电源时应重视pcb布线的规划和设计。

布线基本原则安全要求：1.安规要求安全距离：a.两线式：一次侧、二次侧安全距离：5.5mm min.（为防误差，预留6mm）；加1.0mm破沟则4.5mm min.（为防误差，预留5mm）b.三线式：一次侧、二次侧安全距离：5.5mm min.（为防误差，预留6mm）；加1.0mm破沟则4.5mm min.（为防误差，预留5mm）一次侧、FG安全距离：3.0mm min.（必须确定为FG，否则仍然要预留6mm；加1.0mm破沟则5mm）c.ACL、ACN安全距离：2.5mm min.（加1.0mm破沟则1.5mm min.）d.一次侧高压安全距离：1.5mm min.e.保险丝两端铜箔安全距离：2.5mm min.（加1.0mm破沟则1.5mm min.）2.PWB制作，布线最小距离：a.铜箔与铜箔：0.5mm min.b.铜箔与焊点：0.75mm min.c.焊点与焊点：1.0mm min.d.铜箔与板边：0.25mm min.e.孔边与孔边：1.0mm min.f.孔边与板边：1.0mm min.3.PWB制作，布线最小铜箔宽度：a.2oz：0.5mm min.；1oz：0.3mm min.b.电流承受力：1A/1.0mm min.（加锡则可减少为0.5mm min.）电气要求：1.一次侧电流路径：电路顺序；快捷方式（越短越佳）。

2.二次侧电流路径：电路顺序；快捷方式（越短越佳）。

3.CY1布线位置：一次侧接近大电容负端；二次侧接近变压器地端。

4.回授点布线位置：正回授端及负回授端接近输出端。

5.符合雷击测试要求：a.符合L-N 1KV；L(N)-FG 2KV（V 1.2/50uS、I 8/20uS）：加07D471 Varistorb.符合L-N 6KV（500A）：加07D471 Varistor、LF1加尖端放电、CY1加尖端放电c.符合L-N 6KV（3000A）：加07D471 Varistor于Fuse前、LF1加尖端放电再并联雷击管(300V)*2 、CY1加尖端放电美观要求：1.转弯角度要求45度角。

开关电源的电感选择和布局布线注意：所有下标的内容均用括斜弧代替，请读者留意！开关电源（SMPS， Switched-Mode Power Supply）是一种非常高效的电源变换器，其理论值更是接近100%，种类繁多。

按拓扑结构分，有Boost、Buck、Boost-Buck、Charge-pump等；按开关控制方式分，有PWM、PFM；按开关管类别分，有BJT、FET、IGBT等。

本次讨论以数据卡电源管理常用的PWM控制Buck、Boost型为主。

开关电源的主要部件包括：输入源、开关管、储能电感、控制电路、二极管、负载和输出电容。

目前绝大部分半导体厂商会将开关管、控制电路、二极管集成到一颗CMOS/Bipolar工艺的电源管理IC中，极大简化了外部电路。

其中储能电感作为开关电源的一个关键器件，对电源性能的好坏有重要作用，同时也是产品设计工程师重点关注和调试的对象。

随着像手机、PMP、数据卡为代表的消费类电子设备的尺寸正朝着轻、薄、小巧、时尚的趋势发展，而这正与产品性能越强所要的更大容量、更大尺寸的电感和电容矛盾。

因此，如何在保证产品性能的前提下，减小开关电源电感的尺寸（所占据的PCB面积和高度）是本文要讨论的一个重要命题，设计者将不得不在电路性能和电感参数间进行折中（Tradeoff）。

任何事物都具有两面性，开关电源也不例外。

坏的PCB布局布线设计不但会降低开关电源的性能，更会强化EMC、EMI、地弹（grounding）等。

在对开关电源进行布局布线时应注意的问题和遵循的原则也是本文要讨论的另一重要命题。

一开关电源占空比D、电感值L、效率η公式推导Buck型和Boost型开关电源具有不同的拓扑结构，本文将使用如图1-1、1-2所示的电路参考模型[1]：参考电路模型默认电感的DCR（Direct Constant Resistance）为零。

Buck/Boost型开关电源，伴随开关管的开和关，储能电感的电流波形如图1-3所示：从图中可以看到，电感的电流波形等价于在直流I(DC)上叠加一个I(P-P)值为ΔI的交流。

开关电源原理及分类1、12V/5V两路输出开关电源。

（1）原理图设计（参考PI软件给出的解决方案）（拓扑图）采用反激式。

/blog/100019999主回路—开关电源中，功率电流流经的通路。

主回路一般包含了开关电源中的开关器件、储能器件、脉冲变压器、滤波器、输出整流器、等所有功率器件，以及供电输入端和负载端。

开关电源（直流变换器）的类型很多，在研究开发或者维修电源系统时，全面了解开关电源主回路的各种基本类型，以及工作原理，具有极其重要的意义。

开关电源主回路可以分为隔离式与非隔离式两大类型。

1. 非隔离式电路的类型：非隔离——输入端与输出端电气相通，没有隔离。

1.1. 串联式结构串联——在主回路中开关器件（下图中所示的开关三极管T）与输入端、输出端、电感器L、负载RL四者成串联连接的关系。

开关管T交替工作于通/断两种状态，当开关管T导通时，输入端电源通过开关管T及电感器L对负载供电，并同时对电感器L充电，当开关管T关断时，电感器L中的反向电动势使续流二极管D自动导通，电感器L中储存的能量通过续流二极管D形成的回路，对负载R继续供电，从而保证了负载端获得连续的电流。

串联式结构，只能获得低于输入电压的输出电压，因此为降压式变换。

例如buck拓扑型开关电源就是属于串联式的开关电源/blog/100019740上图是在图1-1-a电路的基础上，增加了一个整流二极管和一个LC滤波电路。

其中L 是储能滤波电感，它的作用是在控制开关K接通期间Ton限制大电流通过，防止输入电压Ui直接加到负载R上，对负载R进行电压冲击，同时对流过电感的电流iL转化成磁能进行能量存储，然后在控制开关T关断期间Toff把磁能转化成电流iL继续向负载R提供能量输出；C是储能滤波电容，它的作用是在控制开关K接通期间Ton把流过储能电感L的部分电流转化成电荷进行存储，然后在控制开关K关断期间Toff把电荷转化成电流继续向负载R 提供能量输出；D是整流二极管，主要功能是续流作用，故称它为续流二极管，其作用是在控制开关关断期间Toff，给储能滤波电感L释放能量提供电流通路。