开关电源适配器设计方案
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开关电源设计方案1. 导言开关电源是一种将交流电转换为直流电的电源设备。
它具有高转换效率、小体积、轻重量等特点,被广泛应用于电子设备中。
本文将介绍开关电源的基本工作原理、设计流程以及几个常见的开关电源设计方案。
2. 开关电源的工作原理开关电源的工作原理包括输入滤波、整流、能量存储、调节和输出等步骤。
以下是一个典型的开关电源的工作原理图:开关电源工作原理图开关电源工作原理图1.输入滤波:交流电通过电源的输入端,首先经过输入滤波电路。
该电路使用电容和电感元件,去除交流电中的高频噪声和干扰,使得电源输入的电流更加稳定。
2.整流:经过滤波的交流电信号,经过整流桥或整流管,被转换为一个较高的直流电压。
整流桥通常由4个二极管组成,它们交替导通,使得输入交流电的正半周和负半周都能够被转换为正向的直流电。
3.能量存储:整流后的直流电压通过电容器进行存储。
电容器的作用是储存电荷以平滑输出电压,防止输出电压的波动。
4.调节:开关电源通常具有可调节输出电压的功能。
这是通过调整开关管的导通和截止时间来实现的。
调节电路通常由一片PWM控制芯片和电路反馈元件(如电感、变压器等)组成,以控制开关频率和占空比。
5.输出:经过调节后的直流电压,通过输出滤波电路去除残余的高频噪声,然后供给电子设备的负载。
3. 开关电源设计流程设计一个功能稳定、安全可靠的开关电源需要经过以下几个步骤:3.1 确定设计规格在开始设计之前,需要明确电源的输入和输出要求。
输入要求包括交流电的电压范围、频率、输入的稳定性等;输出要求包括直流电的电压、电流、纹波与噪声等。
3.2 选择拓扑结构常见的开关电源拓扑结构有多种,如Boost、Buck、Buck-Boost、Flyback等。
根据实际需求选择最适合的拓扑结构。
3.3 确定主要元件参数根据设计规格和拓扑结构,确定主要元件的参数,如开关管、变压器、电感、电容等。
3.4 确定控制策略根据实际需求,选择合适的控制策略,如PWM控制、电流模式控制等。
开关电源适配器设计方案开关电源适配器是一种将交流电转换成稳定的直流电的电子装置。
它广泛应用于各种电子设备中,如计算机、手机、电视等。
在设计开关电源适配器时,需要考虑其安全性、可靠性、效率和成本等因素。
下面是一个1200字以上的开关电源适配器设计方案。
设计需求:1.输入电压范围:85V-265VAC2.输出电压:12VDC3.输出电流:最大2A4.效率要求:高于85%5.安全标准:符合国际安全标准设计方案:一、输入部分设计:1.输入滤波电路:使用电源滤波电容器和电源滤波电感进行输入电压的滤波,以降低输入电源的噪声和干扰。
2.输入过压保护:使用过压保护电路,当输入电压超过设定范围时,断开输入电路,以保护电路安全。
3.输入过流保护:使用过流保护电路,当输入电流超过设定范围时,自动切断输入电路,以防止过载。
二、开关电源部分设计:1.双向开关电路:采用双向开关电路,可以实现输入和输出的电流、电压的正反向控制,以充分利用电能。
2.开关频率:选择合适的开关频率,以保证转换效率高、电磁干扰小。
3.开关控制IC:选择高性能的开关控制IC,具有过流、过压、短路等保护功能,并具有较高的工作效率和可靠性。
三、输出部分设计:1.输出稳压电路:使用稳压电路,保证输出电压稳定在12VDC,以满足设备对电压的要求。
2.输出过载保护:使用过载保护电路,当输出电流超过设定范围时,自动切断输出电路,保护设备安全。
3.输出短路保护:使用短路保护电路,当输出端短路时,自动切断输出电路,以防止设备损坏。
四、辅助电路和保护电路设计:1.温度保护:加装温度传感器,在温度超过设定范围时,自动切断电源,以确保电路安全。
2.过流保护:在输出端加装过流保护电路,当输出电流超过最大额定值时,自动切断输出电路,以保护电路和设备安全。
3.过压保护:在输出端加装过压保护电路,当输出电压超过设定范围时,自动切断输出电路,以防止设备损坏。
4.短路保护:在输出端加装短路保护电路,当输出端短路时,自动切断输出电路,以保护电路和设备安全。
开关电源适配器的制作流程(1)开关电源适配器的设计与制作要从主电路开始,其中功率变换电路是开关电源适配器的核心。
功率变换电路的结构也称开关电源拓扑结构,该结构有多种类型。
拓扑结构也决定了与之配套的PWM控制器和输出整流/滤波电路。
下面介绍开关电源适配器设计与制作的一般流程。
1. 确定电路的结构无论是AC/DC开关电源还是DC/DC开关电源,其核心都是DC/DC变换器。
因此,开关电源适配器的电路结构就是指DC/DC变换器的结构。
开关电源中常用的DC/DC变换器拓扑结构如下:a) 降压式变换器(Buck Converter),亦称降压式稳压器。
b) 升压式变换器(Boost Converter),亦称升压式稳压器。
c) 反激式(亦称回扫式)变换器(Flyback Converter)。
d) 正激式变换器(Forward Converter)。
e) 半桥式变换器(Half Bridge Converter)。
f) 全桥式变换器(Full Bridge Converter)。
g) 推挽式变换器(Push-pull Converter)。
降压式变换器和升压式变换器主要用于输入、输出不需要隔离的DC/DC开关电源中;反激式变换器主要用于输入、输出需要隔离的小功率AC/DC或DC/DC开关电源中;正激式变换器主要用于输入、输出需要隔离的较大功率AC/DC或DC/DC开关电源中;半桥式变换器和全桥式变换器主要用于输入、输出需要隔离的大功率AC/DC或DC/DC开关电源中,其中全桥式变换器能够提供比半桥式变换器更大的输出功率;推挽式变换器主要用于输入/输出需要隔离的较低输入电压的DC/DC或DC/AC开关电源中。
降压式变换器的输出电压低于输入电压,升压式变换器的输出电压大于输入电压。
在反激式、正激式、半桥式、全桥式和推挽式等具有隔离变压器的DC/DC变换器中,可以通过调节高频变压器的一、二次匝数比,很方便地实现电源的降压、升压和极性变换。
开关电源全套设计方案开关电源是一种常用的电源变换装置,它能将一种电源的电压变换为另一种电压,并可通过开关器件进行开关控制。
开关电源具有高效率、小体积、轻重量、稳定性好等特点,在各个领域得到广泛应用。
一、设计方案概述本设计方案通过分析需求,确定了设计目标和主要性能指标,然后选择适当的拓扑结构,确定了关键器件和参数,最后进行了电路设计和参数调试。
二、设计目标和主要性能指标1. 输入电压范围:AC 220V±10%2. 输出电压:DC 12V3. 输出功率:100W4. 效率:≥85%5. 输出稳定性:±2%6. 过载保护:输出短路时自动断开7. 过温保护:超过设定温度时自动断开三、选择适当的拓扑结构本设计采用了开关变换器的常见拓扑结构——反激式开关电源,具有简单的电路结构和较高的转换效率。
四、选择关键器件和参数1. 开关管(MOS管):根据输出功率和转换效率的要求,选择合适的MOS管,具有较低的开通电阻和导通损耗。
2. 反馈电路:通过反馈电路实现稳定输出电压和过载保护功能,选择合适的电压反馈元件和电流感测元件。
3. 输出滤波电容:选择合适的输出滤波电容,使输出电压具有较小的纹波和噪声。
4. 控制电路:选择合适的控制电路,实现对开关管的开关控制,避免过流和过载。
五、电路设计和参数调试1. 输入电路设计:包括输入滤波电容、输入稳压电路等,目的是提供稳定的输入电压。
2. 开关电源主要电路设计:包括开关管、反馈电路、输出滤波电容等,保证输出电压的稳定性和过载保护功能。
3. 控制电路设计:根据开关管的特性选择适当的控制电路,实现对开关管的开关控制。
4. 参数调试:根据设计目标和性能指标,通过不断调整各个元件的参数,以达到设计要求。
六、总结本设计方案采用反激式开关电源的拓扑结构,通过合理选择关键器件和参数,进行电路设计和参数调试,可以满足输入电压范围为AC 220V±10%,输出电压为DC 12V,输出功率为100W的要求。
5V1A开关电源方案简介本文档介绍了一种5V1A开关电源的设计方案。
开关电源是一种高效、稳定的电源供应解决方案,常用于电子设备、通信设备和工业控制系统等领域。
设计需求根据需求,我们需要设计一种满足以下要求的5V1A开关电源方案:1.输入电压范围为100V至240V交流电;2.输出电压为5V直流电;3.输出电流为1A;4.效率高,能够提供稳定可靠的电源。
硬件设计输入电路输入电路主要用于将交流电转换为直流电,并进行滤波和稳压处理。
通常采用整流桥整流和电容滤波的方式,可实现对输入电压的整流和平滑处理。
此外,还需要添加过流保护电路和过压保护电路,以确保电源的安全运行。
开关转换器开关转换器是实现高效能量转换的关键部分。
在本方案中,我们选择了脉宽调制(PWM)控制的开关电源。
其主要由开关管、电感和输出滤波电容组成。
1.开关管:选用高效的开关管,如金属氧化物半导体场效应管(MOSFET),能够实现较低的开启电阻和开关损耗。
2.电感:电感是存储能量的元件,在开关电源中主要用于平滑电流和稳定输出电压。
选择合适的电感参数可以有效提高系统的功率转换效率。
3.输出滤波电容:为了降低开关电源输出的纹波电压,需要添加适当的滤波电容进行滤波。
控制电路控制电路是开关电源中的核心部分,主要负责对开关管进行精确的开关控制。
常用的控制方式有固定频率控制和可变频率控制等。
在本方案中,我们选择了固定频率控制方式。
通过模拟多路表进行电流和电压的反馈控制,保证输出电压和电流的稳定性。
此外,还可以添加温度保护电路,一旦温度过高,即可自动切断输入电路,防止过热。
软件设计软件设计主要包括控制算法和保护机制。
控制算法控制算法是开关电源中的关键部分,主要通过对控制器的编程实现。
常见的控制算法有脉冲频率调制(PFM)和脉宽调制(PWM)等。
在本方案中,我们选择了脉宽调制(PWM)算法。
PWM算法通过调整开关管的开关时间比例,来调节输出电压和电流。
具体实现时,需要根据输出电流和电压的反馈信号,动态调整开关管的开关频率和占空比,以实现稳定的输出。
伴随电子技术旳高速发展,电子系统旳应用领域越来越广泛,电子设备旳种类也越来越多,电子设备与人们旳工作、生活旳关系日益亲密。
任何电子设备都离不开可靠旳电源,他们对电源旳规定也越来越高。
电子设备旳小型化和低成本化使电源以轻、薄、小和高效速为发展方向,深受广大厂家和商家以及人们旳青睐。
开关电源是近年来应用非常广泛旳一种新式电源,它具有体积小、重量轻、耗能低、使用以便等长处,在邮电通信、航空航天、仪器仪表、医疗器械、家用电器等领域应用效果明显。
目前伴随技术发展,新型多功能开关电源集成控制芯片不停推向市场,大量旳超小型、多功能、模块化开关电源不停涌现。
中国开关电源市场总体销售额到达123.8亿元,销售额同比增长了14.8%。
开关电源市场与我国各个行业旳发展有着亲密旳关系,而重点行业在我国宏观经济旳拉动下,展现出平稳较快旳发展态势。
因此,开关电源市场近年来也出现了平稳增长旳状态。
在开关电源市场中,除了少数几家厂商拥有关键技术外,其他整机生产厂家大多不具有关键技术,只是依托组装生产,经营区域性市场,这大大克制了开关电源产品性能旳发展。
开关电源产品由于其行业旳特殊型,顾客对产品安全性、稳定性有很高旳规定,而对于价格旳敏感性却比较低,因此厂商对价格有一定旳议价能力。
中国开关电源主力厂商大部分拥有较为完备旳产品线,集成能力强,各具行业优势。
关键词:电子技术开关电源充电器1 绪论.................................................... 错误!未定义书签。
1.1 充电器简介........................................ 错误!未定义书签。
1.1.1 充电器旳概念与分类.......................... 错误!未定义书签。
1.1.2 国内外现实状况分析.......................... 错误!未定义书签。
基于WT6632F的65WPD开关电源的设计WT6632F是一款高性能的数字型开关电源控制芯片,可以用于设计65W的PD(Power Delivery)开关电源。
本设计旨在提供一种基于WT6632F的65W PD开关电源设计方案。
设计思路:1.设计输入电压范围为100V~240V的通用电源输入,输出功率为65W,输出电压为5V/9V/12V/15V/20V,输出电流范围为3A~5.5A。
2.采用主动整流桥路设计,提高功率因数和效率。
3.使用高频变压器,减小体积和重量。
4.采用软开关技术,降低开关损耗。
5.采用数字控制技术,实现快速响应和精确控制。
主要设计步骤:1.输入滤波和整流:使用电容和电感实现输入电压的滤波和整流,保证输入端的稳定性和高功率因数。
2.APFC(有源功率因数校正):使用WT6632F内置的APFC控制电路,实现功率因数校正和电压跟踪。
3.DC/DC变换:采用高频变压器实现输入电压的变换,并选择合适的变换比和开关频率。
4.输出稳压和过流保护:使用WT6632F的输出稳压和过流保护功能,实现输出电压的稳定和过载保护。
5.PD控制:根据PD协议的要求,使用WT6632F的数字控制接口实现电源输出电压和电流的精确控制。
设计注意事项:1.选择优质的元件和材料,确保电源的稳定性和可靠性。
2.严格遵守电源设计的安全标准和法规,确保电源的安全性。
3.进行必要的EMC(电磁兼容)测试和设计,确保电源的抗干扰能力。
4.针对PD协议的要求进行相应的测试和验证,确保电源的兼容性和性能。
总结:基于WT6632F的65WPD开关电源设计方案可以实现高效、稳定和精确的电源输出,具有较好的温度和负载适应能力。
在设计过程中,需要充分考虑电源稳定性、效率和安全性等因素,并遵循相关的设计规范和要求。
这样的设计方案可以满足需求,并具有一定的市场潜力。
简单电源适配器设计报告一、项目背景电源适配器是将交流电转换为所需直流电的装置,是电子产品中不可或缺的重要组成部分。
在现代生活中,各类电子设备广泛应用,而各个设备的电源接口和电压要求千差万别。
因此,设计一种简单易用的电源适配器对于满足用户多样化的需求非常重要。
二、设计目标本次设计的目标是开发一款简单电源适配器,具备以下特点:1. 输入电压范围广泛:支持100V~240V交流电输入;2. 输出电压稳定:满足不同设备的电压要求,并具备良好的稳定性;3. 体积小巧:方便携带和使用;4. 安全可靠:具备过流、过压、过热等保护机制,确保使用安全。
三、设计方案本次设计选用开环式开关电源作为基础设计方案,主要由以下部分组成:1. 变压器2. 整流电路3. 滤波电路4. 开关电源控制电路1. 变压器变压器用于将输入电压转换为适配器需要的中间电压。
由于设计目标要求输入电压范围广泛,因此需要选用宽电压范围的变压器。
2. 整流电路整流电路用于将交流电转换为直流电。
我们采用整流桥整流电路,将变压器输出的交流电转换为带有波动的直流电。
3. 滤波电路滤波电路主要用于过滤直流电中的高频噪音,使输出电压更加平稳稳定。
我们选用电容滤波器来减小电压的波动。
4. 开关电源控制电路开关电源控制电路是整个电源适配器的核心部分,主要负责控制开关管的开关状态,从而控制输出电压的稳定性。
我们通过反馈控制来实现输出电压的调节和稳定,同时增加过流、过压、过热等保护机制确保使用安全。
四、测试与结果完成电源适配器的设计后,我们进行了一系列的测试以验证设计方案的可行性和性能。
1. 输入电压范围测试我们先分别将100V和240V的交流电接入适配器,通过测量输出电压,结果显示输出电压符合设计要求,范围在设定的范围内。
2. 稳定性测试为了测试适配器的输出电压稳定性,我们将适配器连接到一个负载电阻上,并通过示波器观察电压波形。
结果显示,在不同负载下,适配器的输出电压波动较小,稳定性良好。
开关电源充电器整体电路设计此开关电源充电器,供电电压源为110V,可方便地改为90~250V 而继续工作;输出电压5V,可改动为输出5~12V,特别适合无绳电话或手机的3.6V(或4~9V)电池作快速充电只用。
电路工作原理:由图可知,VC1、L5 以及C2 等组成市电输人整流滤波电路,C2 两端产生约300V 的直流高压。
VT1、VT2、L1、L2 等组成自激式振荡电路,R3、R4 提供启动偏置电流,使VT1 加电时即导通。
当主回路L1 中有电流流过时,L2 上产生感应电动势,当其峰值超过3V 时,VD5 被击穿,通过R8 向VT2 提供偏流,使VT2 饱和导通,VT1 因偏置电压被短路而关断。
当L1 中电流关断时,L2 感应电动势的极性反相,经VD5、R8 加反向偏压于VT2基极,VT2 转变为截止状态,VT1 经R3、R4 提供的偏置电流重新导通。
如此循环往复,形成间歇自激振荡。
C5、R6 用以改善振荡波形,光电耦合器OPT1用以调控振荡器脉冲宽度。
L3、L4、C7 等组成整流输出电路,二极管3S90 用于半波整流,RK14用于充电隔离,R18 作为输出电流采样电阻。
当输出电流超载(大于0.8A)或短路时,R18 上产生较大压降,使OP1 输出电位急剧降低,光电耦合器控制振荡脉冲变窄,由L1 耦合到L3 的平均能量也大幅度降低。
即使输出短路,输出电流也仅有十几毫安,从而避免了输出端超载甚至短路对开关电源自身造成的威胁。
稳压部分由TL431 等周边电路组成,电压采样点取自被充电电池两端,按图中R13+R14 参数值,空载输出电压为5.25V。
对于3.6V 可充电池的最大充电电流为0.95A,适合对2A·h 以上的镍镉或锂电池直接充电。
若用它对0.7~1A·h 的镍镉或锂电池充电时,充电回路内可串接一只电阻为 1.5~2.5Ω、。
开关电源适配器的制作流程1.设计与规划在制作开关电源适配器之前,首先需要进行设计与规划。
确定适配器的功率需求、输入电压范围、输出电压和电流等参数。
也要确认设计所需的材料和元件,并进行预估和计算。
2.选择元件根据设计需求,选择合适的电子元件。
主要包括变压器、整流桥、滤波电容、稳压电路、开关管和控制芯片等。
根据设计所需的功率和电压等参数选择合适的元件,并确保它们的品质和性能。
3.组装电路板根据电路设计图和元件的布局,组装电路板。
多层电路板通常会采用PCB设计软件来完成布线设计,并通过印刷加工技术制作电路板。
将元件焊接到电路板上,并采取有效的措施来防止组装时的操作错误。
4.清理和涂层在组装完成后,清理电路板,确保没有任何污垢或焊渣残留。
然后可以选择性地涂上保护涂层,以提高电路板的抗湿、抗腐蚀和抗尘能力,并增加绝缘性能。
5.调试电路完成组装和清理后,连接电源和监测设备,对电路进行调试。
确保适配器的输入和输出参数与设计要求一致。
通过检查各个元件和适配器的工作状态,进行必要的调整和修正。
6.安全测试和认证制作完成后,适配器需要进行安全测试和认证。
根据国家和地区的法规和标准,如CE、UL等认证,确保适配器符合相关的安全和电磁兼容性要求。
7.包装和标识适配器制作完成后,需要进行适当的包装和标识。
包装可以使用塑料袋、泡沫箱或纸箱等保护适配器,并附上使用说明书和相关标识。
8.销售和售后服务完成包装和标识后,产品可以投入市场销售。
提供售后服务,解答客户的问题,确保适配器的正常运行和有效使用。
制作开关电源适配器需要仔细规划和高度专业的技术要求。
以上是一个大致的制作流程,可以根据实际情况进行调整和修改。
两级式开关电源适配器方案研发之PFC设计笔记本电脑的开关电源适配器新产品研发工作,是目前国内电子工程师们的主要研发方向之一,也是应用新技术速度最快的研发领域之一,新产品的更新速度非常快。
在今天和明天的干货分享中,我们将会为各位工程师们分享一种新颖的两级式笔记本电脑开关电源适配器设计方案,希望通过本文的分享,为大家的研发工作带来一定帮助。
设计原理在本文所提出的开关电源适配器设计方案中,我们采用的是比较新颖的两级式设计思路,适配器的前级功率因数校正采用Boost变换器,这样的选择能够有效提高低输入电压时的变换效率,其PFC级采用变输出电压的方法,其输出电压跟随输入电压变化。
而后级DC-DC变换器则选择采用两路反激变换器交错并联,通过这一方式能够减小其输入和输出电流纹波,同时采用同步整流技术,以进一步提高变换效率。
PFC级工作原理上图中,图1分别给出了我们所设计的这一开关电源适配器的主功率电路图,以及Boost变换器电感电流临界连续模式下的主要波形图。
其中,图1(a)为提出的新型两级式变换器的主功率电路图。
从图1(a)中可以看到,该方案中,Boost变换器采用电感电流临界连续模式的控制方式,这种控制方式的优点是二极管零电流关断没有反向恢复的问题,同时具有功率因数高的优势,且原边开关管能够保持零电流开通。
在PFC级的设计中,我们所采用的Boost变换器处于电感电流临界连续模式下工作时,其主要波形如上图中的图1(b)所示。
在一个开关周期内,当电感电流iLB为零时,则二极管DB关断,此时开通开关管SB,iLB由零开始线性增加。
当它达到整流桥输出母线的电压采样信号时,关断SB,DB开通,iLB由最大值线性下降到零。
在输入电压的1/2周期内,由多个开关周期组成。
在每个开关周期内,iLB的平均值跟随整流桥输出电压,因此iLB的平均值跟踪整流桥输出电压波形,由此实现PFC的功能。
在图1所设计的这一主功率电路图中,当输出功率相同时,输入电压低,相应的输入电流有效值较大。
电源适配器设计方案电源适配器是一种能够将交流电转换为直流电,并且能够适配不同电压或电流的设备的电子设备。
在设计电源适配器时,需要考虑多个因素,包括输出电压和电流的稳定性、效率、尺寸和重量等。
下面是一个电源适配器设计方案的示例,用于适配一个5V电压和2A电流的设备。
首先,我们需要选择适合的变压器。
变压器是将输入交流电转换为输出交流电的关键组件。
在这个设计方案中,我们选择一个220V输入电压和12V输出电压的变压器。
这样可以通过一个整流电路将输出交流电转换为直流电。
接下来,我们需要设计一个整流电路。
整流电路可以将交流电转换为直流电,并且最小化波纹效应。
在这个设计方案中,我们选择一个全桥整流电路。
这种整流电路能够提供高效率和稳定的输出。
在整流电路之后,我们需要设计一个稳压电路来保持输出电压稳定。
这个设计需要包括一个稳压芯片,它可以通过反馈机制调整输出电压以保持稳定。
在这个设计方案中,我们选择一个LM7805稳压芯片,它可以将输入电压稳定在5V。
最后,我们需要设计一个滤波电路来减小输出电压的波纹效应。
这个电路通常包括一个电容器来消除波纹电压。
在这个设计方案中,我们选择一个1000μF的电容器来实现滤波。
除了以上电路的设计,还需要考虑一些其他方面,比如电路的保护机制和效率。
为了确保电源适配器的安全性,通常需要加入过电流保护、过热保护和短路保护等机制。
此外,为了提高电源适配器的效率,可以选择高效的元件和合理的布局。
综上所述,这个电源适配器设计方案包括变压器、全桥整流电路、稳压电路和滤波电路等关键组件。
通过合理的选择和设计,可以实现稳定和高效的5V输出电压和2A输出电流。
同时,为了确保安全性和提高效率,还需要加入适当的保护机制和优化电路的布局。
电源适配器方案电源适配器方案简介电源适配器是将交流电转换为直流电,以供电子设备使用的装置。
在现代生活中,电源适配器广泛应用于各种电子设备,如移动电话、笔记本电脑、平板电脑等。
本文将介绍电源适配器的工作原理、主要组成部分和常见的适配器方案。
工作原理电源适配器的工作原理基于变压器原理和电子电路技术。
首先,交流电(AC)输入经过电源适配器的输入端口,进入变压器部分。
变压器将输入的高压交流电转换为合适的低压交流电。
接下来,转换后的交流电通过整流电路变成直流电(DC)。
最后,直流电通过稳压电路来保持输出电压的稳定性,并提供给设备使用。
主要组成部分电源适配器通常由以下几个主要组成部分构成:1. 输入端口:用于将外部交流电源连接到适配器。
2. 变压器:用于实现高压交流电到合适低压交流电的转换。
3. 整流电路:将变压器输出的交流电转换为直流电。
4. 稳压电路:通过控制和调节电压来保持输出电压的稳定性。
5. 输出端口:用于将适配器输出的直流电连接到设备。
适配器方案线性适配器线性适配器是一种传统的适配器方案。
它采用线性稳压电路来控制输出电压的稳定性。
由于线性适配器使用简单的电路设计,成本相对较低。
然而,线性适配器的效率较低,因此发热较高。
开关电源适配器开关电源适配器是一种现代化的适配器方案。
它使用开关电源技术来实现高效、紧凑的适配器设计。
开关电源适配器具有高转换效率、稳定的输出电压和较低的发热量。
由于采用了复杂的电路设计和元件,开关电源适配器的成本相对较高。
可调节适配器可调节适配器是一种可以调节输出电压的适配器方案。
用户可以根据设备的要求来调节适配器的输出电压。
这样的适配器能够适应不同设备的需求,提供更灵活的电源供应。
可调节适配器通常使用开关电源技术,可以实现高效和稳定的电源转换。
无线充电适配器无线充电适配器是一种特殊的适配器方案。
它通过无线技术将电能传输到设备中,而无需使用传统的电线连接。
无线充电适配器通常采用电磁感应原理,通过将适配器和设备之间的电磁场耦合来实现无线电能传输。
毕业设计小功率通用开关电源的设计与制作一、引言开关电源是一种将AC电源变换为特定的直流电压电流输出的电子器件,具有体积小、效率高、稳定性好等优点,在电子设备中得到了广泛应用。
本文将介绍一种小功率通用开关电源的设计与制作。
二、设计方案1.电源选择在选择电源方案时,需要考虑输出电压、电流和负载要求,以及稳定性和效率等因素。
2.拓扑结构选择常用的开关电源拓扑有BUCK、BOOST、BUCK-BOOST和FLYBACK等,根据设计要求选择适合的拓扑结构。
3.控制芯片选择控制芯片是开关电源的核心组成部分,负责控制开关管的开关动作,一般选择集成度高、性能稳定可靠的控制芯片。
4.输出滤波电路设计输出滤波电路用于去除开关电源输出的脉动,提高输出电流的稳定性,一般采用电感和电容组成低通滤波电路。
5.保护电路设计开关电源在正常工作时需要考虑输入过压、过流、过热等保护机制,保护电路的设计是保证开关电源安全可靠工作的重要组成部分。
三、实际制作1.硬件部分根据设计方案选择好电源、拓扑结构、控制芯片等元器件,并进行电路设计和布局。
2.软件部分根据控制芯片的手册编写控制程序,设置相应的开关频率、占空比等参数,实现输出电压电流的稳定和保护功能。
3.组装调试将硬件电路按照设计进行组装,并进行调试和测试,确保开关电源的正常工作和稳定输出。
四、总结小功率通用开关电源的设计与制作是一个综合性强的工程,需要综合考虑电源选择、拓扑结构选择、控制芯片选择、输出滤波电路设计和保护电路设计等多个方面的内容。
通过实际制作和调试,可以得到一个性能稳定、工作可靠的小功率通用开关电源,满足电子设备的供电需求。
5v1a开关电源方案开关电源是一种将交流电转化为直流电供给电子设备使用的电源装置。
5V1A开关电源方案是指输出电压为5V,输出电流为1A的开关电源设计方案。
下面将介绍一种适用于5V1A开关电源的方案。
一、设计方案1. 输入电压范围:100-240VAC2. 输出电压:5V DC3. 输出电流:1A4. 开关频率:50-60Hz5. 效率:大于90%6. 过载保护7. 短路保护8. 过温保护二、设计原理5V1A开关电源的设计原理主要包括输入电压的变换、整流、滤波、功率变换和输出电压稳压等过程。
1. 输入电压的变换:使用变压器将输入电压从AC变换为AC,并通过变压器的变换比例实现输出电压的变换。
常用的变压器类型有单相变压器和开关电源变压器。
2. 整流:使用整流器将AC电压转换为脉冲波形的DC电压。
常用的整流器有单相桥式整流器和双极性整流器。
3. 滤波:通过电容器和电感器对脉冲波形进行滤波,使其转换为稳定的直流电压。
滤波电路主要包括输入滤波、输出滤波和绕组滤波等。
4. 功率变换:使用开关管(如MOSFET)通过开关控制来实现功率变换,将滤波后的直流电压转换为高频脉冲信号。
5. 输出电压稳压:通过控制开关管的开关频率和占空比,调节输出电压的稳定性,以满足负载要求。
三、设计要点1. 选择高效率的开关电源芯片,以提高电源整体效率。
2. 合理设计输入和输出过滤电路,降低噪声干扰。
3. 对开关管进行适当的保护措施,以确保电源的稳定性和可靠性。
4. 严格控制输出电压和电流的精度,以满足终端设备的需求。
5. 在设计过程中考虑过载、短路和过温等异常情况的保护措施。
四、成本控制在选择元器件和设计方案时,需要综合考虑成本和性能。
以下几点可参考:1. 选择经济实惠的开关电源芯片,同时注意其稳定性和可靠性。
2. 根据实际需求合理选取元器件的型号和参数。
3. 控制电源的功率损耗,降低能量消耗。
4. 优化PCB布局,以降低成本和提高生产效率。
开关电源设计细节详解1、电源设计项目前期各个参数注意细节借鉴下NXP的这个TEA1832图纸做个说明。
分析里面的电路参数设计与优化并做到认证至量产。
在所有的元器件中尽量选择公司仓库里面的元件,和量大的元件,方便后续降成本拿价格。
贴片电阻采用0603的5%,0805的5%,1%,贴片电容容值越大价格越高,设计时需考虑。
1、输入端,FUSE选择需要考虑到I^2T参数。
保险丝的分类,快断,慢断,电流,电压值,保险丝的认证是否齐全。
保险丝前的安规距离2.5mm以上。
设计时尽量放到3mm以上。
需考虑打雷击时,保险丝I2T是否有余量,会不会打挂掉。
2、这个图中可以增加个压敏电阻,一般采用14D471,也有采用561的,直径越大抗浪涌电流越大,也有增强版的10S471,14S471等,一般14D471打1KV,2KV雷击够用了,增加雷击电压就要换成MOV+GDT了。
有必要时,压敏电阻外面包个热缩套管。
3、NTC,这个图中可以增加个NTC,有的客户有限制冷启动浪涌电流不超过60A,30A,NTC的另一个目的还可以在雷击时扛部分电压,减下MOSFET的压力。
选型时注意NTC的电压,电流,温度等参数。
4、共模电感,传导与辐射很重要的一个滤波元件,共模电感有环形的高导材料5K,7K,0K,12K,15K,常用绕法有分槽绕,并绕,蝶形绕法等,还有UU型,分4个槽的ET型。
这个如果能共用老机种的最好,成本考虑,传导辐射测试完成后才能定型。
5、X电容的选择,这个需要与共模电感配合测试传导与辐射才能定容值,一般情况为功率越大X电容越大。
6、如果做认证时有输入L,N的放电时间要求,需要在X电容下放2并2串的电阻给电容放电。
7、桥堆的选择一般需要考虑桥堆能过得浪涌电流,耐压和散热,防止雷击时挂掉。
8、VCC的启动电阻,注意启动电阻的功耗,主要是耐压值,1206的一般耐压200V,0805一般耐压150V,能多留余量比较好。
9、输入滤波电解电容,一般看成本的考虑,输出保持时间的10mS,按照电解电容容值的最小情况80%容值设计,不同厂家和不同的设计经验有点出入,有一点要注意普通的电解电容和扛雷击的电解电容,电解电容的纹波电流关系到电容寿命,这个看品牌和具体的系列了。
开关电源适配器设计方案
记本电脑的开关电源适配器新产品研发工作,是目前国内电子工程师们的主要研发方向之一,也是应用新技术速度最快的研发领域之一,新产品的更新速度非常快。
在今天和明天的干货分享中,我们将会为各位工程师们分享一种新颖的两级式笔记本电脑开关电源适配器设计方案,希望通过本文的分享,为大家的研发工作带来一定帮助。
设计原理
在本文所提出的开关电源适配器设计方案中,我们采用的是比较新颖的两级式设计思路,适配器的前级功率因数校正采用 Boost 变换器,这样的选择能够有效提高低输入电压时的变换效率,其 PFC 级采用变输出电压的方法,其输出电压跟随输入电压变化。
而后级 DC-DC 变换器则选择采用两路反激变换器交错并联,通过这一方式能够减小其输入和输出电流纹波,同时采用同步整流技术,以进一步提高变换效率。
(a)主功率电路图
(b)Boost 变换器电感电流临界连续模式主要波形图
图 1
PFC 级工作原理
上图中,图 1 分别给出了我们所设计的这一开关电源适配器的主功率电路图,以及 Boost 变换器电感电流临界连续模式下的主要波形图。
其中,图 1(a)为提出的新型两级式变换器的主功率电路图。
从图1(a)中可以看到,该方案中,Boost 变换器采用电感电流临界连续模式的控制方式,这种控制方式的优点是二极管零电流关断没有反向恢复的问题,同时具有功率因数高的优势,且原边开关管能够保持零电流开通。
在 PFC 级的设计中,我们所采用的 Boost 变换器处于电感电流临界连续模式下工作时,其主要波形如上图中的图 1(b)所示。
在一个开关周期内,当电感电流 iLB 为零时,则二极管 DB 关断,此时开通开关管 SB,iLB 由零开始线性增加。
当它达到整流桥输出母线的电压采样信号时,关断 SB,DB 开通,iLB 由最大值线性下降到零。
在输入电压的 1/2 周期内,由多个开关周期组成。
在每个开关周期内,iLB 的平均值跟随整流桥输出电压,因此 iLB 的平均值跟踪整流桥输出电压波形,由此实现 PFC 的功能。
在图 1 所设计的这一主功率电路图中,当输出功率相同时,输入电压低,相应的输入电流有效值较大。
而当低输入电压时,Boost 变换器的主要损耗是整流桥的导通损耗和开关管的导通损耗。
根据Boost 变换器的电压输入输出关系 Vo=Vin/(1-D)可知,当输入电压固定时,输出电压越低,占空比越小,因此开关管导通损耗越小。
为了提高输入电压低时的效率,我们可以将输出电压降低。
因此,针对 PFC 级输入电压范围宽(90-265Vac)的特点,采用变输出电压的控制方式,在该控制方式下,输入电压与输出电压的关系如下图图 2(a)所示。
(a)
(b)
图 2 PFC 级 Uin 与 Uopfc 的关系及其控制电路图
在了解了 Boost 变换器处于变输出电压的控制方式下输入电压与输出电压的关系后,上图中,图 2(b)给出的是在这一开关电源适配器设计方案中,Boost 变换器输出电压跟随输入电压线性变化的控制电路图。
从图 2(b)中可以看出,在电压闭环中引入输入电压有效值作为前馈量,采样信号取反后与输出电压的采样信号取和,接到 PI 调节器的反向输入端。
在这一控制电路系统中,PI 调节器的输出接到乘
法器的输入端,与整流桥输出电压的采样相乘后作为电流环的给定,以此来控制电感电流的幅值。
当输入电压变化时,输出电压也随之变化。