《精通开关电源设计》笔记

开关电源训练笔记一、初识开关电源哎呀，开关电源这玩意儿可真是个神奇的存在呢！就像一个超级管家，精准地控制着电能的分配。

我刚开始接触它的时候，那真是一头雾水，完全不知道从哪儿下手。

导师看着我迷茫的眼神，笑着说：“这就像学骑自行车，一开始觉得难，等掌握了平衡就简单了。

”你看，开关电源不也是这样吗？那些复杂的电路就像自行车的各个零件，得先认识它们才能让整个电源运转起来。

二、电路结构探秘这开关电源的电路结构啊，那叫一个复杂！就像是一座神秘的迷宫，各种元件就像是迷宫里的一道道关卡。

我和小组的伙伴们一起研究，有个同学说：“这感觉就像在解一个超级复杂的谜题，每个元件都是一个小线索。

”比如说那个变压器，它就像是一个电能的搬运工，把电压升高或者降低。

要是没有它，电能可就没法按照我们想要的方式分配啦。

三、关键元件分析开关电源里有不少关键元件呢。

像开关管，这可是个厉害的角色，就像一个闸门的守卫。

我问师兄：“这开关管到底有多重要啊？”师兄瞪大了眼睛说：“这就好比人的心脏啊，要是它出问题了，整个电源都得歇菜！”还有那些电容、电感，它们就像一对配合默契的小伙伴，一个储存电能，一个抵抗电流的变化。

没有它们的协作，电源的性能可就大打折扣喽。

四、工作原理大揭秘开关电源的工作原理可真是让我费了不少脑筋。

有时候我就在想，这电能一会儿开一会儿关的，怎么就能稳定输出呢？就好像一个人在走钢丝，还能稳稳当当的。

我的老师给我解释：“这是因为有反馈电路在不断地调整呢，就像你的眼睛在走路的时候不断给大脑反馈信息，让你能保持平衡。

”这个反馈电路时刻监测着输出电压，一旦发现不对劲儿，就赶紧调整开关管的开关频率，确保输出的电能稳定可靠。

五、散热问题不容忽视在研究开关电源的过程中，散热问题可把我们折腾得够呛。

这电源工作起来就像一个小火炉，要是热量散不出去，那可就危险了。

我和小伙伴们就像热锅上的蚂蚁，急得团团转。

有个小伙伴开玩笑说：“这电源要是会说话，肯定在喊‘热死我啦，快给我降降温！’”我们给它加上散热片，就像给它穿上了一件散热的铠甲，热量就能更快地散发出去，电源也能更稳定地工作了。

一个开关电源工程师的设计笔记日志，第五部分成本核算与总结看到这里相信你已经掌握了一定的开关电源的设计能力与技巧。

那么问题来了。

最初我们选择PI的方案到底是正确的还是错误的呢？到底有没有竞争优势？首先我会给大家分析一下成本。

首先我需要声明的是，PSR（原边负反馈）与次级光耦，或者磁耦合负反馈方案的分析完全不同。

这里暂不讨论PSR电路一个开关电源工程师的设计笔记日志，第五部分 <wbr>成本核算与总结苹果Ipad 原装充电器5V 2A A1357 使用的就是PSR 原边负反馈电路。

这种电路产量大，成本低，但是缺点也很明显，犹豫不是直接反馈，所以负载调整率很差。

并不能算做严谨方案。

不过iw1691方案，千万别小瞧这货，居然是QR，准谐振的方案，苹果的议价能力非同一般啊。

PI磁耦合方案和光耦隔离方案成本比较分析说会正题，依然是那个标准的PI参考设计der471首先是左侧的，共模电感，保险丝，NTC，共模电感，x2电容，整流桥堆。

这部分电路的成本基本是固定的，用谁家的都不会差太多，但是PI innoswitch的方案是把共模补偿故意通过芯片抖动偏向于高频的，所以实际体积都要比常见的低频补偿用共模电感方案要小，成本要低，包括x2电容的容量也会小一些。

但是这些带来的最大成本下降并不从bom表上体现，而是从整体设计缩小以后带来的总和成本下降来体现的。

第二部分是C2 C3 还有L2L3组成的滤波电路。

这部分的成本也是固定的，如果你想做宽压设计的方案，电容容量必须满足1W/2uf的要求，很多设计者拿单电压195V~265V的系统来比较成本，这里也会很吃亏的。

毕竟代价不同。

第三部分是RCD钳位电路。

这里大家的成本也是差不多的第四部分，变压器成本，这部分看你的设计要求，我用的RM形状的磁芯，价格++ 我用的宽温的P47磁粉的磁芯价格++我用的飞线设计价格++ 我用的变压器包底设计价格++如果你想要成本低，那就不要节约PCB面积，可以选择EE磁芯，能过安规的骨架，普通的低成本PC40的磁芯。

精通开关电源设计的重要指南与技术原理开关电源是一种常见的电源设计方案，它能够将交流电转换为稳定的直流电，并广泛应用于各种电子设备中。

精通开关电源设计对于电子工程师来说非常重要，能够确保电源稳定性、效率和可靠性。

本文将为您介绍开关电源设计的重要指南和技术原理。

首先，了解开关电源的基本原理是掌握开关电源设计的关键。

开关电源主要由四个基本组成部分组成：输入滤波电路、整流电路、开关转换电路和输出滤波电路。

输入滤波电路用于去除输入交流电的噪声和干扰；整流电路将交流电转换为直流电；开关转换电路通过开关器件的开关动作实现电流的调整和电压的稳定；输出滤波电路用于去除输出直流电的纹波和噪声。

其次，了解开关电源设计中的关键参数和性能指标也是非常重要的。

其中，输出电压稳定性、负载调整率、效率、纹波和噪声等是评估开关电源质量的重要指标。

良好的输出电压稳定性可以确保电子设备正常工作；负载调整率描述了开关电源在负载变化时的稳定性；效率是指开关电源转换输入电能为输出电能的能力，高效率可以减少能量损耗；纹波和噪声是开关电源输出直流电中的波动和干扰，应尽量减小。

在开关电源设计中，选择合适的开关器件和控制策略也是至关重要的。

开关管、整流二极管等器件的选择需要考虑其耐压、导通压降和开通速度等因素。

对于控制策略，常见的有连续导通模式和间断导通模式，选择合适的模式可以在保证稳定性的前提下提高效率。

此外，良好的散热设计也是开关电源设计中的重要环节。

高功率的开关电源在工作过程中会产生大量的热量，正确的散热设计可以确保温度不过高，延长器件的使用寿命。

另外，开关电源设计过程中应注重EMC(电磁兼容性)的考虑。

开关电源会在工作过程中产生较大的电磁干扰，因此需要采取合适的措施来减小干扰，例如采用合适的滤波电路、屏蔽罩等。

最后，不断学习和积累实践经验也是精通开关电源设计的关键。

学习相关的理论知识和实践经验，参与实际项目的设计和调试都可以提高开关电源设计的能力。

精通开关电源设计
开关电源是一种常见的电源设计，它能够将输入的电能转换为需要的输出电能。

精通开关电源设计需要具备以下几个方面的知识和技能。

首先，了解开关电源的工作原理是非常重要的。

开关电源基本上由输入变压器、整流电路、滤波电路、开关电源控制器和输出调节器等部分组成。

输入变压器将交流电转换为中间直流电压，经整流电路和滤波电路后得到平稳的直流电源。

开关电源控制器通过控制开关管的通断频率和占空比来调节输出电压和电流。

输出调节器对输出电流进行过流保护和稳压稳流调节。

其次，熟悉开关电源的常见拓扑结构，如Boost、Buck、Buck-Boost等。

对于不同的应用场景和要求，选择适合的拓扑结构非常重要。

例如，Boost拓扑适合将低电压升压到高电压的场景，而Buck拓扑适合将高电压降压到低电压的场景。

再次，掌握开关电源的关键器件选型和参数计算。

开关电源设计中常用的器件有开关管、二极管、电感和电容等。

选型合适的器件能够提高开关电源的效率和可靠性。

同时，针对具体应用场景，需要计算和确定各个器件的参数，如开关管的额定电压和电流、电感的电感值和电阻、电容的容值等。

最后，掌握开关电源的故障排除和调试技巧。

由于开关电源涉及到高频开关和复杂控制电路，容易出现故障。

了解常见的故障原因和解决办法，并掌握使用示波器、万用表等仪器进行调试和测量的技巧，能够快速定位故障点并进行修复。

总之，精通开关电源设计需要具备对其工作原理的深入理解，熟悉拓扑结构和器件选型，能够进行参数计算和故障排除。

通过不断学习和实践，提高开关电源设计的技能和水平。

开关电源设计（精通型）一、开关电源基本原理及分类1. 基本原理开关电源的工作原理是通过控制开关器件的导通与关断，实现电能的高效转换。

它主要由输入整流滤波电路、开关变压器、输出整流滤波电路和控制电路组成。

在开关电源中，开关器件将输入的交流电压转换为高频脉冲电压，通过开关变压器实现电压的升降，经过输出整流滤波电路，得到稳定的直流电压。

2. 分类（1）PWM（脉冲宽度调制）型开关电源：通过调节脉冲宽度来控制输出电压，具有高效、高精度等特点。

（2）PFM（脉冲频率调制）型开关电源：通过调节脉冲频率来控制输出电压，适用于负载变化较大的场合。

二、开关电源关键技术与设计要点1. 高频变压器设计（1）选用合适的磁芯材料，保证变压器在高频工作时的磁通密度不超过饱和磁通密度。

（2）合理设计变压器的绕组匝数比，以满足输出电压和电流的要求。

（3）考虑变压器损耗，包括铜损、铁损和杂散损耗，确保变压器具有较高的效率。

2. 开关器件的选择与应用（1）开关频率：根据开关电源的设计要求，选择合适的开关频率。

（2）电压和电流等级：确保开关器件能承受最大电压和电流。

（3）功率损耗：选择低损耗的开关器件，提高开关电源的效率。

（4）驱动方式：根据开关器件的特点，选择合适的驱动电路。

3. 控制电路设计（1）稳定性：确保控制电路在各种工况下都能稳定工作。

（2）精度：提高控制电路的采样精度，降低输出电压的波动。

（3）保护功能：设置过压、过流、短路等保护功能，提高开关电源的可靠性。

三、开关电源设计实例分析1. 确定设计指标输入电压：AC 85265V输出电压：DC 24V输出电流：4.17A效率：≥90%2. 高频变压器设计选用EE型磁芯，计算磁芯尺寸、绕组匝数和线径。

3. 开关器件选择根据设计指标，选择一款适合的MOSFET作为开关器件。

4. 控制电路设计采用UC3842作为控制芯片，设计控制电路，实现开关电源的稳压输出。

5. 实验验证搭建实验平台，对设计的开关电源进行测试，验证其性能指标是否符合要求。

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。

《开关电源》笔记三种基础拓扑（buckboostbuck-boost ）的电路基础：1，电感的电压公式V L dI＝L I，推出 I ＝V × T/Ldt T 2，sw 闭合时，电感通电电压 VON ，闭合时间tONsw 关断时，电感电压 VOFF ，关断时间 tOFF3，功率变换器稳定工作的条件：ION ＝ I OFF 即，电感在导通和关断时，其电流变化相等。

那么由 1，2的公式可知，V ON＝L × ION/ tON ，VOFF ＝L ×ΔIOFF/ tOFF ，则稳定条件为伏秒定律：V ON ×t ON ＝V OFF ×t OFF4，周期T ，频率f ，T ＝1/f ，占空比D ＝tON/T ＝tON/（tON ＋tOFF ）→tON ＝D/f ＝TD →t OFF ＝（1－D ）/f电流纹波率r P5152r ＝I/IL ＝2IAC/IDC 对应最大负载电流值和最恶劣输入电压值I ＝Et/L μHEt ＝V × T （时间为微秒）为伏微秒数， L μH 为微亨电感，单位便于计算r ＝Et/（IL ×L μH ）→IL ×L μH ＝Et/r →L μH ＝Et/（r*IL ）都是由电感的电压公式推导出来r 选值一般 0.4比较合适，具体见P53 电流纹波率r ＝ I/IL ＝2IAC/IDC 在临界导通模式下，IAC ＝IDC ，此时r ＝2 见P51r ＝I/IL ＝VON ×D/LfI L ＝V O ＦＦ×（1－D ）/LfI L →L ＝V ON ×D/rfI L 电感量公式：L ＝V O ＦＦ×（1－D ）/rfI L ＝V ON ×D/rfI L设置r 应注意几个方面：A,I PK ＝（1＋r/2）×IL ≤开关管的最小电流，此时 r 的值小于0.4 ，造成电感体积很大。

电源技术第三章开关电源的基本电路（第5节）课堂笔记及练习题主题：第三章开关电源的基本电路（第5节）学习时间：2016年11月14日--11月20日内容：一、本周知识点及重难点分布表7-1 本周知识点要求掌握程度一览表序号学习知识点要求掌握程度本周难点了解熟悉理解掌握1开关电源的主要技术指标及其分析★主电路的设计★☆二、知识点详解【知识点1】开关电源的设计1、开关电源的主要技术指标及其分析（1）输入参数①输入电压：国际通用电压范围，单相交流85-265V；输入为直流电压情况比较复杂，从24V-600V都可能。

②输入频率：民用的频率为50Hz，航空、航天和船舶采用400Hz，这时的输入的单相或三相电压为115V。

③输入相数：3-5kW单相，5kW以上三相输入，避免三相不平衡。

④输入电流：考虑额定电流和最大电流。

⑤输入功率因数和谐波：IEC61000-3ⅰ单相PFC技术已经成熟，采用PFC技术可以使功率因数大于0.99，谐波电流小于5％。

ⅱ三相PFC技术，有源的不成熟，无源的只能达到0.9。

（2）输出参数①输出电压，通常给出额定值和调节范围两项内容。

②输出电流，通常给出额定值和过载倍数。

③稳压、稳流精度，通常以正负误差带的形式给出，考核的指标为输入电压调整率、负载调整率，同精度密切相关的因素是基准源精度、检测元件精度、控制电路中运算放大器的精度等。

④电源的输出特性，如恒压恒流特性。

图7-1 恒压恒流特性⑤纹波图7-2 纹波纹波分为三类：高频噪声、开关频率纹波和低频脉动⑥效率：oi 100%PPη=⨯一般情况下输出电压高的电源效率高于输出电压低的，输出电压大于100V 的电源效率在90％－95％。

（3）电磁兼容（EMC）包含两方面内容：电磁敏感性（EMS）、电磁干扰（EMI），分别指出电子装造抵抗外来干扰的能力和自身产生的干扰强度。

标准化对电磁兼容问题是重要的。

较重要的标准有：国际电工委员会标准（IEC）、欧洲联盟标准（EN）、美国联邦通信委员会（FCC）、中国国家标准（GB）（4）其他指标①耐压指标：交流输入线对次级电压为3750V，输入线对地电压为2500V，次级输出线对地电压为500V，各执行1min；②绝缘要求高：输入交流线与输出线的绝缘电阻大于10MΩ，输入线、输出线与机壳的绝缘电阻大于10 MΩ；③对高频变压器的要求：各绕组的绝缘电阻大于10 MΩ。

精通开关电源设计引用开关电源是现代电器中必不可少的组成部分。

它能够将电力转换为支持人类生活所需的各种形式，例如直流电、交流电、高电压和低电压。

作为科技领域的领先技术之一，能够理解开关电源设计并在实践中精通它是非常必要的。

以下是一些关于精通开关电源设计的有用信息：1. 了解电路基础知识：在深入探究复杂的开关电路设计之前，首先必须掌握基础的电气知识。

必要的数学和物理知识便于正确地理解和计算电路中的各个部分。

2. 学习控制电路：如要设计一个完整的开关电源，一般需要包含一个控制电路。

控制电路有助于实现所需的电压和电流输出。

这部分的电路设计复杂度更高，需要有相关的技能、知识才能正确地设计出符合要求的控制电路。

3. 熟悉开关管：开关电源的主要组成部分之一是开关管。

这个设备可控制电路中能源传输的方式，该部分相当于是开关电源中比较核心的组成部分。

学习如何选择和使用开关管是非常重要的。

4. 研究电感器和电容器的应用：在开关电源中，电容器和电感器是传输能量的好帮手。

选举和应用电容器和电感器的技巧可以帮助电源设计者使用最优的电子元件。

5. 学习双极型和场效应管的区别：双极型和场效应管是开关电源中另外两种基本的电路组件。

学习双极型和场效应管设计应用的不同可以使你在实践中更加容易选购部件。

6. 技巧性地整合以上所有元素：一个综合性好的开关电源设计必须能够整合电路基础知识，控制电路，开关管，电感和电容器，以及场效应和双极型管。

学习这些元素以及它们的相互作用，是您成为精通开关电源设计的关键。

7. 加深理解和实践：最后，当你掌握了以上所有要素并开始实践时，一定要继续加以思考和不断尝试新的设计方案。

经过长时间的实验，分析和总结，你会发现你的设计已经逐渐地走向稳定和智能。

总之，想要成为一名精通开关电源设计的专家，需要通过对电源设计的基础知识的掌握，掌握相关部件的性质，学会设计、选购和整合部件，以及不断深入地进行实践和体验。

不断地积累学习和实践，你就可以成为全方位的开关电源设计专家。

开关电源设计笔记:几分钟搞定一款LED电源PI Expert 是PI公司推出的一款用于单片开关电源的计算机辅助设计软件，也称为PI Expert专家系统，目前的版本是9.0。

它能根据设计人员的要求，在输入了一系列技术指标以后，自动生成电路拓扑、设计结果、材料清单、PCB布局、变压器参数和结构等。

在1-5分钟内，就可以完成一款单片开关电源的设计工作。

目前支持的单片IC有以下六大类：TOPSwitch-GX PeakSwitch TinySwitch-II TinySwitch-III DPA-Switch LinkSwitch-IIPI Expert Suite 9.0 : 新版软件现在增加了对其LinkSwitch™-PL和LinkSwitch-PH LED驱动器IC以及近期推出的TinySwitch™-4离线式开关IC产品系列的设计支持。

V9.0还附带一款增强的电路原理图处理工具，借助这个工具，设计师可将自动生成的电路原理布局图所创建的最终BOM上传至选定、可满足设计需求的领先分销商。

这款软件是完全免费的，下载地址：/zh-hans/design-support/pi-expert-design-software软件下载后，工具->首选项->语言改为简体中文即可，可以进行汉化出了，，下载前要先注册，但注册很方便，几分钟就搞定。

下面是我设计一款功率为20W的输出LED驱动电源设计过程：第一步：选择电路形式（反激）选择芯片，选择LinkSwitch™-PL，，，看图（1）图（1）第二步：先择输出电源类型，这里选AC195-265V。

图（2）第三步：输入要输出的几组电压和电流，我这里要准备做一个24V的恒流0.7A的LED驱动电路，可以是1串6个恒流700毫安的LED灯珠。

功率16.8W图（3）图（4）第四步：输入设计方案名称。

与非网网友zhige-17w-ED电源zhige-LE图（5）第五步，选择优化方案，一般选默认的第一个，再点完成，就OK了。

开关电源学习笔记一、 开关电源常用的拓朴结构（常用的有5种）：1、正激电路(常用于低压大电流，功率100至500W线路)电路的工作过程：当开关S开通后，变压器绕组N1两端的电压为上正下负，与其耦合的N2绕组两端的电压也是上正下负。

因此VD1处于通态，VD2为断态，电感L的电流逐渐增长；当开关S关断后，电感L通过VD2续流，VD1关断。

S关断后变压器的激磁电流经N3绕组和VD3流回电源。

变压器的磁心复位：开关S开通后，变压器的激磁电流由零开始，随着时间的增加而线性的增长，直到S关断。

为防止变压器的激磁电感饱和，必须设法使激磁电流在S关断后到下一次再开通的一段时间内降回零，这一过程称为变压器的磁心复位。

正激的理想波形为：变压器的磁心复位时间为：Tist=N3*Ton/N1输出电压：输出滤波电感电流连续的情况下：Uo/Ui=N2*Ton/N1*T磁心复位过程:2、反激电路（常用于100W以下）反激电路中的变压器起着储能元件的作用，可以看作是一对相互耦合的电感。

电路的工作过程：当开关S开通后，N1电压上正下负，N2电压下正上负，所以VD处于断态，N1绕组的电流线性增长，电感储能增加；当开关S关断后，N1绕组的电流被切断，变压器中的磁场能量通过N2绕组和VD向输出端释放。

S 关断后的电压为：us=Ui+N1*Uo/N2反激电路的工作模式：电流连续模式：当S开通时，N2绕组中的电流尚未下降到零，输出电压关系：Uo/Ui=N2*ton/N1*toff 电流断续模式：S开通前，N2绕组中的电流已经下降到零，输出电压高于上式的计算值，并随负载减小而升高，在负载为零的极限情况下，因此反激电路不应工作于负载开路状态。

反激电路的理想化波形：3、半桥电路电路工作过程：S1与S2交替导通，使变压器一次侧形成幅值为Ui/2的交流电压。

改变开关的占空比，就可以改变二次侧整流电压ud的平均值，也就改变了输出电压Uo。

当 S1导通时，二极管VD1处于通态；S2导通时，二极管VD2处于通态；当两个开关都关断时，变压器绕组N1中的电流为零，VD1和VD2都处于通态，各分担一半的电流。

反激式开关电源学习笔记基本原理与设计步骤：一、变压器：1、电压比与匝数比相同，与负载电流无关（以下电路不是）。

2、初级和次级同时导通（以下电路不是）。

3、电流从初级绕组的正极性流入，则同时从次级绕组的正极性流出。

二、以上原理图总结：1、当Q1导通时，次级整流二极管反向截止，输出电容给负载供电。

T1为纯电感特性，流过Np的电流线性上升达到峰值Ip。

2/1LIp传到次2、当Q1关断时，所有绕组电压反向，次级二极管导通，初级储存的能量2级，提供负载电流和输出电容充电，在下一周期开始之前电流下降为零，则电流工作在DCM （断续）模式。

3、上面变压器‘2’中提到的变压器初级和次级同时导通不适用在以上电路，上面电路可以理解为：初级绕组导通，次级绕组截止（电容供负载）；初级绕组截止，次级绕组导通（初级将能量传递给次级）。

4、“反激变换器”工作可以理解为：Q1导通，对初级绕组（可理解为电感）充电；Q1关断时，次级绕组（可理解为电感）放电。

5、初级与次级的安匝比守恒（不是真正的变压器的电压守恒），即初级与次级的安匝的乘积相等。

三、反激变压器设计注意：1、 我们不是在设计变压器，而是在设计有多个绕组的扼流圈。

2、 初级绕组匝数要满足AC 电压应力（伏秒数）和磁芯饱和特性：eBA VT Np = 其中，Np 是最小初级匝数，V 是最大初级直流电压（V ），T 是开关管Q1的最大导通时间（us ）,B 是AC 磁通密度变化的峰—峰值（特斯拉），铁氧体典型值为200mT ，Ae 为磁芯中心柱的有效面积（2m m ）。

3、 次级绕组可以灵活选择。

如果次级绕组每匝电压值与初级相同，则开关管Q1上的反激电压为输入电压的两倍。

4、 在使用有磁隙的铁氧体磁芯时，最小的磁隙长度必须保证在流过交流和直流励磁电流和时，磁芯不能饱和。

更多情况下，磁隙长度为了满足能量转换的要求而导致磁隙长度超过其需求的最小长度。

初级绕组储存的能量为：E （焦耳）=22/1LIp （从公式看减小电感值L 可以减小E ，但是电感值的减小，导致电流值I 的同比例增大，而E 和I 的平方值成正比，这样导致初级储存能量E 的增加）。

第三章离线式变换器设计与磁学技术3．1 反激变换器磁学习技术3．1．1 变压器绕组极性匝比n=n p/n s，其中n p为一次绕线匝数，n s为二次绕线匝数3．1．2 反激变换器中变压器功能及占空比R ：表示折算电压变压器原理中的电压关系V PV S=nV P:一次绕组电压V S:二次绕组电压L P：二次绕组悬空（无电流流过）时测的一次电感L S：二次绕组悬空无电流时测的二次电感电流比方程：I P I S =1n≡I P×n=I S变压器参数计算规则如下：已知一次电压求二次电压，需除以匝比，已知二次电压求一次电压，则需要乘以匝比。

电流计算规则相反，已知一次电流求二次电流，需乘以匝比，已知二次电流求一次电流，则需要除以匝比。

3．1．3 等效的buck-boost模型3．1．4 反激变换器电流纹波率3．1．5 漏感3．1．6 齐纳管钳位损耗3．1．7 二次漏感同样影响一次侧3．1．8 有效一次漏感电感测量3．1．9 实际例——反激变压器设计74W的常用输入（90V～270VAC）反激变换器，欲设计输出5V/10A和12V/2A。

设计合适的反激变换器，假定开关频率为150kHz。

同时，尽量使用较经济的额定值为600V 的MOSFET。

1)：确定V OR与V Z最大输入电压时，加在变换器上的整流直流电V INMAX=√2×VAC MAX=√2×270=382VMOS管额定电压为600V，取30V裕量，所以漏极电压不超过570V。

由于漏极电压V IN+V Z于是有V IN+V Z为最高电压峰值电压，V OR在此之内。

V IN+V Z=382+V Z≤570V Z≤570−382=188V需选择标准的180V稳压管。

由于V ZV OR=1.4时，钳位损耗最低，因此选择此比值为最优比。

则有V OR=V Z1.4≈128V2)：匝比假设5V输出二极管正向压降为0.6V，则匝比为：电压要求高的一组计算匝比n=V ORV O+V D=1285.6=22.863)：最大占空比（理论值）最恶劣的电压为：V INMIN=√2×VAC MIN=√2×90=127V 最小输入电压时占空比为：D=V ORV OR+V INMIN=128128+127=0.5（buck_boost）这是为100%效率。

《开关电源设计与优化》读书笔记一、电源概述与背景在我们日常生活与工作中，电源作为能量转换与供应的核心部分，发挥着无可替代的重要作用。

随着科技的飞速发展，各类电子设备如计算机、通信设备、家用电器等对电源的要求也越来越高。

特别是在现代电子系统中，开关电源因其高效率、小体积、轻重量和稳定的输出电压等优点，得到了广泛的应用。

电源是电子设备的心脏，为设备提供持续稳定的能量来源。

无论是一个简单的电子设备还是一个复杂的系统，其正常运行都依赖于稳定可靠的电源供应。

电源的性能直接影响到电子设备的性能与寿命。

开关电源的发展经历了模拟电源、线性电源到现代开关电源的演变过程。

随着技术的进步，开关电源的效率不断提高，体积不断缩小，重量不断减轻，使得其在各种电子设备中的应用越来越广泛。

开关电源已经广泛应用于各个领域，如通信、计算机、家电、工业自动化等。

随着物联网、人工智能等技术的发展，未来对开关电源的需求将会更高，对其性能的要求也将更加严格。

随着全球能源结构的转变和环保意识的提高，高效、节能、环保的电源设计成为当前的趋势。

数字化、智能化的发展也对电源设计提出了更高的要求。

在这种情况下，开关电源的设计与优化显得尤为重要。

通过对开关电源的概述与背景的了解，我们可以更好地理解开关电源的重要性、发展历程、应用现状以及未来的发展趋势，为后续的开关电源设计与优化打下坚实的基础。

1. 开关电源介绍开关电源是一种电源供应设备，其工作原理与传统的线性电源有着根本的不同。

在现代电子设备的电源设计中，开关电源的应用日益广泛，它以其高效率、小体积、低噪音等优点，成为了电子设备供电的主流选择。

本章主要介绍了开关电源的基本概念、发展历程、应用领域及其重要性。

开关电源是利用现代电力电子技术，通过控制开关管的通断时间比例来维持稳定输出电压的一种电源。

其内部核心构成包括输入滤波电路、功率转换电路、控制电路和输出滤波电路等部分。

通过高频的开关切换，将输入的交流电（AC）转换为直流电（DC），并稳定输出电压和电流。

反激变换器设计笔记1、概述开关电源的设计是一份非常耗时费力的苦差事，需要不断地修正多个设计变量，直到性能达到设计目标为止。

本文step-by-step介绍反激变换器的设计步骤，并以一个6.5W隔离双路输出的反激变换器设计为例，主控芯片采用NCP1015o基本的反激变换器原理图如图1所示，在需要对输入输出进行电气隔离的低功率(1W〜60W)开关电源应用场合,反激变换器(FlybackConverter)是最常用的一种拓扑结构(Topology)。

简单、可靠.低成本、易于实现是反激变换器突出的优点。

2、设计步骤n 02 12图1基于NCP1015的反激变换图2辰激变换器设计步接下来，参考图2所示的设计步骤，一步一步设计反激变换器I Stepl：初始化系统参数--- 输入电压范国：Vinmin_AC及Vinmax_AC——电网频率:fline （国内为50Hz）……输出功率：（等于各路输出功率之和）……初步估计变换器效率：n （低压输岀时，n取0.7〜0.75,高压输出时，n取0.8〜0.85）根据预估效率，估算输入功率：（2）对多路输出，定义KL （n）为第n路输出功率与输出总功率的比值:单路输出时，KL （n） =1.（范例）Stepl：初始化系统参数——输入电压范围：90〜265VAC——电网频率：fiine=50Hz——输出：（主路）V。

辺=5V, Iouti=lA；（辅路）V O«2=15V,I OUC2=0」A则：出=乙図心+%讣—2=6.5炉-••…预估变换器的效率：n=o.8则：=吃= 8.2507K LI=0.769, K L?=0.23 1Cbulk 的取值与输入功率有关•通常.对于宽输入电压（85〜265VAC ）・取2〜3nF/W ：对窄范用 输入电压（176〜265VAC ）,取lpF/W 即可，电容充电占空比Dch —般取0・2即可。

毎个周期只彳m 时何段内，电网对Cbulk 电容充取 图3 Cbulk 电容充放电-般在整流后的最小电压Vinmin DC 处设计反激变换器，可由Cbulk 计算Vinmin DC ：（范例）Step2：确定输入电容 --- 宽压输入.取2—3 u F/W- Chnik BZ20 u F 即可.实际设计中可采用15uF+4.7uF 的 两个400V 高压电解电容并联。