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开关电源设计步骤

开关电源设计步骤
开关电源设计步骤

开关电源设计步骤

步骤1 确定开关电源的基本参数

① 交流输入电压最小值u min

② 交流输入电压最大值u max

③ 电网频率F l 开关频率f

④ 输出电压V O (V ):已知

⑤ 输出功率P O (W ):已知

⑥ 电源效率η:一般取80%

⑦ 损耗分配系数Z :Z 表示次级损耗与总损耗的比值,Z=0表示全部损耗发生在初级,

Z=1表示发生在次级。一般取Z=0.5

步骤2 根据输出要求,选择反馈电路的类型以及反馈电压V FB

步骤3 根据u ,P O 值确定输入滤波电容C IN 、直流输入电压最小值V Imin

① 令整流桥的响应时间tc=3ms

② 根据u ,查处C IN 值

③ 得到V imin

步骤4 根据u ,确定V OR 、V B

① 根据u 由表查出V OR 、V B 值

② 由V B 值来选择TVS

步骤5 根据Vimin 和V OR 来确定最大占空比Dmax

V OR D m a x = ×100% V OR +V I m i n -V D S (O N ) ① 设定MOSFET 的导通电压V DS(ON)

② 应在u=umin 时确定Dmax 值,Dmax 随u 升高而减小

步骤6

确定C IN ,V Imin 值

步骤7 确定初级波形的参数

① 输入电流的平均值I A VG

P O I A VG= ηV Imin

② 初级峰值电流I P

I A VG I P = (1-0.5K RP )×Dmax

③ 初级脉动电流I R

④ 初级有效值电流I RMS I RMS =I P √D max ×(K RP 2/3-K RP +1) 步骤8 根据电子数据表和所需I P 值 选择TOPSwitch 芯片

① 考虑电流热效应会使25℃下定义的极限电流降低10%,所选芯片的极限电流最小值

I LIMIT(min)应满足:0.9 I LIMIT(min)≥I P

步骤9和10 计算芯片结温Tj

① 按下式结算:

Tj =[I 2RMS ×R DS(ON)+1/2×C XT ×(V Imax +V OR ) 2 f ]×R θ+25℃

式中C XT 是漏极电路结点的等效电容,即高频变压器初级绕组分布电容

② 如果Tj >100℃,应选功率较大的芯片

步骤11 验算I P IP=0.9I LIMIT(min)

① 输入新的K RP 且从最小值开始迭代,直到K RP =1

② 检查I P 值是否符合要求

③ 迭代K RP =1或I P =0.9I LIMIT(min)

步骤12 计算高频变压器初级电感量L P ,L P 单位为μH

106P O Z(1-η)+ η L P = × I 2P ×K RP (1-K RP /2)f

η

步骤13 选择变压器所使用的磁芯和骨架,查出以下参数:

① 磁芯有效横截面积Sj (cm 2),即有效磁通面积。

② 磁芯的有效磁路长度l (cm )

③ 磁芯在不留间隙时与匝数相关的等效电感AL(μH/匝2)

④ 骨架宽带b (mm )

步骤14 为初级层数d 和次级绕组匝数Ns 赋值

① 开始时取d =2(在整个迭代中使1≤d ≤2)

② 取Ns=1(100V/115V 交流输入),或Ns=0.6(220V 或宽范围交流输入)

③ Ns=0.6×(V O +V F1)

④ 在使用公式计算时可能需要迭代

步骤15 计算初级绕组匝数Np 和反馈绕组匝数N F

① 设定输出整流管正向压降V F1

② 设定反馈电路整流管正向压降V F2

③ 计算N P

V OR

N P=N S×

V O+V F1

④计算N F

V FB+V F2

N F=N S×

V O+V F1

步骤16~步骤22设定最大磁通密度B M、初级绕组电流密度J、磁芯的气隙宽度δ,进行迭代。

①设置安全边距M,在230V交流输入或宽范围输入时M=3mm,在110V/115V交流输

入时M=1.5mm。使用三重绝缘线时M=0

②最大磁通密度B M=0.2~0.3T

100I

P L P

B M=

N P S J

若B M>0.3T,需增加磁芯的横截面积或增加初级匝数N P,使B M在0.2~0.3T范围之内。如B M<0.2T,就应选择尺寸较小的磁芯或减小N P值。

③磁芯气隙宽度δ≥0.051mm

δ=40πS J(N P2/1000L P-1/1000A L)

要求δ≥0.051mm,若小于此值,需增大磁芯尺寸或增加N P值。

④初级绕组的电流密度J=(4~10)A/mm2

1980

J=

1.27πD2PM×(1000 /25.4)2

4I RMS

若J>10A/mm2,应选较粗的导线并配以较大尺寸的磁芯和骨架,使J<10A/mm2。

若J<4A/mm2,宜选较细的导线和较小的磁芯骨架,使J>4A/mm2;也可适当增加NP 的匝数。

⑤确定初级绕组最小直径(裸线)D Pm(mm)

⑥确定初级绕组最大外径(带绝缘层)D PM(mm)

⑦根据初级层数d、骨架宽带b和安全边距M计算有效骨架宽带be(mm)

be=d(b-2M)

然后计算初级导线外径(带绝缘层)D PM:D PM=be/NP

步骤23确定次级参数I SP、I SRMS、I RI、D SM、D Sm

①次级峰值电流I SP(A)

I SP=I P×(N P/N S)

②次级有效值电流I SRMS(A)

I S R M S=I SP×√(1-D max)×(K2RP/3-K RP+1)

③输出滤波电容上的纹波电流I RI(A)

I RI=√I2S R M S-I2O

⑤次级导线最小直径(裸线)D Sm(mm)

D Sm=1.13√I S R M S/J

⑥次级导线最大外径(带绝缘层)D SM(mm)

b-2M

D SM=

N S

步骤24确定V(BR)S、V(BR)FB

①次级整流管最大反向峰值电压V(BR)S

V(BR)S=V O+V Imax×N S/N P

②反馈级整流管最大反向峰值电压V(BR)FB

V(BR)FB=VFB+ V Imax×N F/N P

步骤25选择钳位二极管和阻塞二极管

步骤26选择输出整流管

步骤27利用步骤23得到的I RI,选择输出滤波电容C OUT

①滤波电容C OUT在105℃、100KHZ时的纹波电流应≥I RI

②要选择等效串连电阻r0很低的电解电容

③为减少大电流输出时的纹波电流I RI,可将几只滤波电容并联使用,以降低电容的r0

值和等效电感L0

④C OUT的容量与最大输出电流I OM有关

步骤28~29当输出端的纹波电压超过规定值时,应再增加一级LC滤波器

①滤波电感L=2.2~4.7μH。当I OM<1A时可采用非晶合金磁性材料制成的磁珠;大电

流时应选用磁环绕制成的扼流圈。

②为减小L上的压降,宜选较大的滤波电感或增大线径。通常L=3.3μH

③滤波电容C取120μF /35V,要求r0很小

步骤30选择反馈电路中的整流管

步骤31选择反馈滤波电容

反馈滤波电容应取0.1μF /50V陶瓷电容器

步骤32选择控制端电容及串连电阻

控制端电容一般取47μF /10V,采用普通电解电容即可。与之相串连的电阻可选

6.2Ω、1/4W,在不连续模式下可省掉此电阻。

步骤33选定反馈电路

步骤34选择输入整流桥

①整流桥的反向击穿电压V BR≥1.25√2 u max

③设输入有效值电流为I RMS,整流桥额定有效值电流为I BR,使I BR≥2I RMS。计算I RMS

公式如下:

P O

I RMS=

ηu m i n c o sθ

cosθ为开关电源功率因数,一般为0.5~0.7,可取cosθ=0.5

步骤35 设计完毕

在所有的相关参数中,只有3个参数需要在设计过程中进行检查并核对是否在允许的范围之内。它们是最大磁通密度BM(要求BM=0.2T~0.3T)、磁芯的气隙宽度δ(要求δ≥0.051mm)、初级电流密度J(规定J=4~10A/mm2)。这3个参数在设计的每一步都要检查,确保其在允许的范围之内。

开关电源设计与制作

《自动化专业综合课程设计2》 课程设计报告 题目:开关电源设计与制作 院(系):机电与自动化学院 专业班级:自动化0803 学生姓名:程杰 学号:20081184111 指导教师:雷丹 2011年11月14日至2011年12月2日 华中科技大学武昌分校制

目录 1.开关电源简介 (2) 1.1开关电源概述 (2) 1.2开关电源的分类 (3) 1.3开关电源特点 (4) 1.4开关电源的条件 (4) 1.5开关电源发展趋势 (4) 2.课程设计目的 (5) 3.课程设计题目描述和要求 (5) 4.课程设计报告内容 (5) 4.1开关电源基本结构 (5) 4.2系统总体电路框架 (6) 4.3变换电路的选择 (6) 4.4控制方案 (7) 4.5控制器的选择 (8) 4.5.1 C8051F020的内核 (8) 4.5.2片内存储器 (8) 4.5.312位模/数转换器 (9) 4.5.4 单片机初始化程序 (9) 4.6 输出采样电路 (10) 4.6.1 信号调节电路 (10) 4.6.2 信号的采样 (11) 4.6.3 ADC 的工作方式 (11) 4.6.4 ADC的程序 (12) 4.7 显示电路 (13) 4.7.1 显示方案 (13) 4.7.2 显示程序 (14) 5.总结 (16) 参考文献 (17)

1.开关电源简介 1.1开关电源概述 开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源。它运用功率变换器进行电能变换,经过变换电能,可以满足各种对参数的要求。这些变换包括交流到直流(AC-DC,即整流),直流到交流(DC-AC,即逆变),交流到交流(AC-AC,即变压),直流到直流(DC-DC)。广义地说,利用半导体功率器件作为开关,将一种电源形式转变为另一种电源形式的主电路都叫做开关变换器电路;转变时用自动控制闭环稳定输出并有保护环节则称为开关电源(SwitchingPower Supply)。 将一种直流电压变换成另一种固定的或可调的直流电压的过程称为DC-DC交换完成这一变幻的电路称为DC-DC转换器。根据输入电路与输出电路的关系,DC-DC 转换器可分为非隔离式DC-DC转换器和隔离式DC-DC转换器。降压型DC-DC 开关电源属于非隔离式的。降压型DC-DC转换器主电路图如1: 图1 降压型DC-DC转换器主电路 其中,功率IGBT为开关调整元件,它的导通与关断由控制电路决定;L和C为滤波元件。驱动VT导通时,负载电压Uo=Uin,负载电流Io按指数上升;控制VT关断时,二极管VD可保持输出电流连续,所以通常称为续流二极管。负载电流经二极管VD续流,负载电压Uo近似为零,负载电流呈指数曲线下降。为了使负载电流连续且脉动小,通常串联L值较大的电感。至一个周期T结束,在驱动VT导通,重复上一周期过程。当电路工作于稳态时,负载电流在一个周期的初值和终值相等。负载电压的平均值为:

基于TOPSwitch的开关电源设计

基于TOPSwitch Ⅱ的开关电源设计 1 引言 功率开关管、PWM控制器和高频变压器是开关电源必不可少的组成部分。传统的开关电源一般均采用分立的高频功率开关管和多引脚的PWM集成控制器,例如采用UC3842+MOSFET是国内小功率开关电源中较为普及的设计方法。 90年代以来,出现了PWM/MOSFET二合一集成芯片,他大大降低了开关电源设计的复杂性,减少了开关电源设计所需的时间,从而加快了产品进入市场的速度。 二合一集成控制芯片多采用3脚,4脚,5脚,7脚和8脚封装,其中美国功率集成公司于97年推出的三端脱线式TOPSwitch Ⅱ系列二合一集成控制器件,是该类器件的代表性产品。 2 TOPSwitch Ⅱ器件简介 TOPSwitch系列器件是三端脱线式PWM开关(Three-terminal Off-line PWM Swtich)的英文缩写。TOPSwitch 系列器件仅用了3个管脚就将脱线式开关电源所必需的具有通态可控栅极驱动电路的高压N沟道功率的MOS场效应管,电压型PWM控制器,100kHz高频振荡器,高压启动偏置电路,带隙基准,用于环路补偿的并联偏置调整器以及误差放大器和故障保护等功能全部组合在一起了。 TOPSwitch Ⅱ系列器件是TOPSwitch的升级产品,同后者相比,内部电路做了许多改进,器件对于电路板布局以及输

入总线瞬变的敏感性大大减少,故设计更为方便,性能有所增强。其型号包括TOP221-TOP227,内部结构如图1所示[1]。 TOPSwitch Ⅱ是一个自偏置、自保护的电流-占空比线性控制转换器。由于采用CMOS工艺,转换效率与采用双集成电路和分立元件相比,偏置电流大大减少,并省去了用于电流传导和提供启动偏置电流的外接电阻。 漏极连接内部MOSFET的漏极,在启动时,通过内部高压开关电流源提供内部偏置电流。 源极连接内部MOSFET的源极,是初级电路的公共点和基准点。 控制极误差放大电路和反馈电流的输入端。在正常工作时,由内部并联调整器提供内部偏流。系统关闭时,可激发输入电流,同时也是提供旁路、自动重启和补偿功能的电容连接点。 控制电压控制极的电压V c给控制器和驱动器供电或提供偏压。接在控制极和源极之间的外部旁路电容C T,为栅极提供驱动电流,并设置自动恢复时间及控制环路的补偿。在正常工作(输出电压稳定)时,反馈控制电流给V c供电,并

开关电源课程设计报告

现代电源技术课程实践报告 院系:物理与电气工程学院 班级:电气自动化一班 姓名: 李向伟 学号: 111101007 指导老师:苗风东

一、设计要求 (1)输入电压:AC220±10%V (2)输出电压: 12V (3)输出功率:12W (4)开关频率: 80kHz 二、反激稳压电源的工作原理

图2-1 反激稳压电源的电路图 三、 反激电路主电路设计 (1)(1)Np Vdc Ton Vo Tr Nsm -=+ (3-1) 1. 反激变压器主电路工作原理 反激式变换器以其电路结构简单,成本低廉而深受广大开发工程师的喜爱,它特别适合小功率电源以及各种电源适配器.但是反激式变换器的设计难点是变压器的设计,因为输入电压范围宽,特别是在低输入电压,满负载条件下变压器会工作在连续电流模式(CCM),而在高输入电压,轻负载条件下变压器又会工作在不连续电流模式(DCM);另外关于CCM 模式反激变压器设计的论述文章极少,在大多数开关电源技术书籍的论述中, 反激变压器的设计均按完全能量传递方式(DCM

模式)或临界模式来计算,但这样的设计并未真实反映反激变压器的实际工作情况,变压器的工作状态可能不是最佳.因此结合本人的实际调试经验和心得,讲述一下不完全能量传递方式(CCM) 反激变压器的设计. 1)工作过程: S 开通后,VD 处于断态,W1绕组的电流线性增长,电感储能增加; S 关断后,W1绕组的电流被切断,变压器中的磁场能量通过W2绕组和VD 向输出端释放。 反激电路的工作模式: 反激电路的理想化波形 S u S i S i V D t o t o ff t t t t U i O O O O 反激电路原理图

开关电源设计步骤(精)

开关电源设计步骤 步骤1 确定开关电源的基本参数 ① 交流输入电压最小值u min ② 交流输入电压最大值u max ③ 电网频率F l 开关频率f ④ 输出电压V O (V ):已知 ⑤ 输出功率P O (W ):已知 ⑥ 电源效率η:一般取80% ⑦ 损耗分配系数Z :Z 表示次级损耗与总损耗的比值,Z=0表示全部损耗发生在初级, Z=1表示发生在次级。一般取Z=0.5 步骤2 根据输出要求,选择反馈电路的类型以及反馈电压V FB 步骤3 根据u ,P O 值确定输入滤波电容C IN 、直流输入电压最小值V Imin ① 令整流桥的响应时间tc=3ms ② 根据u ,查处C IN 值 ③ 得到V imin 步骤4 根据u ,确定V OR 、V B ① 根据u 由表查出V OR 、V B 值 ② 由V B 值来选择TVS 步骤5 根据Vimin 和V OR 来确定最大占空比Dmax V OR D m a x = ×100% V OR +V I m i n -V D S (O N ) ① 设定MOSFET 的导通电压V DS(ON) ② 应在u=umin 时确定Dmax 值,Dmax 随u 升高而减小 步骤6 确定C IN ,V Imin 值

步骤7 确定初级波形的参数 ① 输入电流的平均值I A VG P O I A VG= ηV Imin ② 初级峰值电流I P I A VG I P = (1-0.5K RP )×Dmax ③ 初级脉动电流I R ④ 初级有效值电流I RMS I RMS =I P √D max ×(K RP 2/3-K RP +1) 步骤8 根据电子数据表和所需I P 值 选择TOPSwitch 芯片 ① 考虑电流热效应会使25℃下定义的极限电流降低10%,所选芯片的极限电流最小值 I LIMIT(min)应满足:0.9 I LIMIT(min)≥I P 步骤9和10 计算芯片结温Tj ① 按下式结算: Tj =[I 2RMS ×R DS(ON)+1/2×C XT ×(V Imax +V OR ) 2 f ]×R θ+25℃ 式中C XT 是漏极电路结点的等效电容,即高频变压器初级绕组分布电容 ② 如果Tj >100℃,应选功率较大的芯片 步骤11 验算I P IP=0.9I LIMIT(min) ① 输入新的K RP 且从最小值开始迭代,直到K RP =1 ② 检查I P 值是否符合要求 ③ 迭代K RP =1或I P =0.9I LIMIT(min) 步骤12 计算高频变压器初级电感量L P ,L P 单位为μH 106P O Z(1-η)+ η L P = × I 2P ×K RP (1-K RP /2)f η 步骤13 选择变压器所使用的磁芯和骨架,查出以下参数: ① 磁芯有效横截面积Sj (cm 2),即有效磁通面积。 ② 磁芯的有效磁路长度l (cm ) ③ 磁芯在不留间隙时与匝数相关的等效电感AL(μH/匝2) ④ 骨架宽带b (mm ) 步骤14 为初级层数d 和次级绕组匝数Ns 赋值 ① 开始时取d =2(在整个迭代中使1≤d ≤2) ② 取Ns=1(100V/115V 交流输入),或Ns=0.6(220V 或宽范围交流输入) ③ Ns=0.6×(V O +V F1) ④ 在使用公式计算时可能需要迭代 步骤15 计算初级绕组匝数Np 和反馈绕组匝数N F ① 设定输出整流管正向压降V F1 ② 设定反馈电路整流管正向压降V F2 ③ 计算N P

开关电源PCB设计流程及布线技巧

开关电源PCB设计流程及布线技巧在任何开关电源设计中,PCB板的物理设计都是最后一个环节,如果设计方法不当,PCB可能会辐射过多的电磁干扰,造成电源工作不稳定,以下针对各个步骤中所需注意的事项进行分析: 一、从原理图到PCB的设计流程 建立元件参数-》输入原理网表-》设计参数设置-》手工布局-》手工布线-》验证设计-》复查-》cam输出。 二、参数设置 相邻导线间距必须能满足电气安全要求,而且为了便于操作和生产,间距也应尽量宽些。最小间距至少要能适合承受的电压,在布线密度较低时,信号线的间距可适当地加大,对高、低电平悬殊的信号线应尽可能地短且加大间距,一般情况下将走线间距设为8mil。焊盘内孔边缘到印制板边的距离要大于1mm,这样可以避免加工时导致焊盘缺损。当与焊盘连接的走线较细时,要将焊盘与走线之间的连接设计成水滴状,这样的好处是焊盘不容易起皮,而是走线与焊盘不易断开。 如图:

三、元器件布局 实践证明,即使电路原理图设计正确,印制电路板设计不当,也会对电子设备的可靠性产生不利影响。例如,如果印制板两条细平行线靠得很近,则会形成信号波形的延迟,在传输线的终端形成反射噪声;由于电源、地线的考虑不周到而引起的干扰,会使产品的性能下降,因此,在设计印制电路板的时候,应注意采用正确的方法。每一个开关电源都有四个电流回路: (1)电源开关交流回路 (2)输出整流交流回路 (3)输入信号源电流回路 (4)输出负载电流回路输入回路 通过一个近似直流的电流对输入电容充电,滤波电容主要起到一个宽带储能作用;类似地,输出滤波电容也用来储存来自输出整流器的高频能量,同时消除输出负载回路的直流能量。所以,输入和输出滤波电容的接线端十分重要,输入及输出电流回路应分别只从滤波电容的接线端连接到电源;如果在输入/输出回

各种开关电源介绍-开关电源设计知识大全

开关电源介绍 一、基础知识: 新型变压器:磁性元件,新型磁材料和新型变压器的开发。如集成磁路,平面型磁心,超薄型变压器;以及新型变压器如压电式,无磁芯印制电路变压器等,使开关电源的尺寸重量都可减少许多。 硬开关的条件下MOSFET和IGBT开关损耗分析: 1).开通损耗方面:由于MOSFET的输出电容大,器件处于断态时,输入电压加在输出电容上,输出电容储存较大能量。在相继开通时这些能量全部消耗在器件内,开通损耗大。器件的开通损耗和输出电容成正比,和频率成正比和输入电压的平方成正比[12]。而IGBT的输出电容比MOSFET小得多,断态时电容上储存的能量较小,故开通损耗较小。 2).关断损耗方面:MOSFET属单极型器件,可以通过在施加栅极反偏电压的方法,迅速抽走输入电容上的电荷,加速关断,使MOSFET关断时电流会迅速下降至零,不存在拖尾电流,故关断损耗小[10];而IGBT由于拖尾电流不可避免,且持续时间长(可达数微秒),故关断损耗大。 综合以上分析,硬开关条件下MOSFET的开关损耗主要是由开通损耗引起,而IGBT则主要是由关断损耗引起。因此使用MOSFET作为主开关器件的电路,应该工作于ZVS条件下,这样在器件开通前,漏极和源极之间的电压先降为零,输出电容上储存能量很小,可以大大降低MOSFET的开通损耗;而使用IGBT作为主开关器件的电路,应该工作于ZCS条件下,这样在器件关断前,流过器件的电流先降为零,可以大大降低因拖尾电流造成的关断损耗。 软开关:当电流过零时,使器件关断;当电压过零时,使器件开通-实现开关损耗为零。 变流器:把输入的电源,进行电压、电流变换,达到规定的要求后输出给用电设备。 DC-DC:直流变压器。斩波器。 为什么反激开关电源只能适合小功率?200W以下。正激开关电源适合大功率开关电源? 高效率小体积(高功率密度)一直是DC-DC变换器用户的追求,也是设计的要点。提高功率密度最有效的方式就是提高开关频率,线圈和变压器对高速变化的磁力线感应灵敏度高、特别高效率,衰减特别小,传递效率特别高,而对低频变化的磁力线灵敏度低、衰减大,传递效率差,因此高频下的磁芯体积会大幅度减小,但频率的提高会使开关管的开关损耗加大,对变换器的效率造成影响。如何在高频下减小开关管的开关损耗,是DC-DC变换器是否能实现高效率高功率密度的关键,在这种背景下,高频软开关技术逐渐成为研究的热点,LLC谐振变换器是在串联谐振变换器的基础上增加了一个与负载并联的电感,是目前效率最高的开关电源。

最新uc3842开关电源设计流程

u c3842开关电源设计 流程

目的 希望以简短的篇幅,将公司目前设计的流程做介绍,若有介绍不当之处,请不吝指教. 设计步骤: 绘线路图、PCB Layout. 变压器计算. 零件选用. 设计验证. 设计流程介绍(以DA-14B33为例): 线路图、PCB Layout 请参考资识库中说明. 变压器计算: 变压器是整个电源供应器的重要核心,所以变压器的计算及验证是很重要的,以下即就DA-14B33变压器做介绍. 决定变压器的材质及尺寸: 依据变压器计算公式 Gauss x NpxAe LpxIp B 100(max )= B(max) = 铁心饱合的磁通密度(Gauss) Lp = 一次侧电感值(uH) Ip = 一次侧峰值电流(A) Np = 一次侧(主线圈)圈数 Ae = 铁心截面积(cm 2) B(max) 依铁心的材质及本身的温度来决定,以TDK Ferrite Core PC40为例,100℃时的B(max)为3900 Gauss ,设计时应考虑零件误差,所以一般取3000~3500 Gauss 之间,若所设计的power 为 Adapter(有外壳)则应取3000 Gauss 左右,以避免铁心因高温而饱合,一般而言铁心的尺寸越大,Ae 越高,所以可以做较大瓦数的Power 。 决定一次侧滤波电容: 滤波电容的决定,可以决定电容器上的Vin(min),滤波电容越大,Vin(win)越高,可以做较大瓦数的Power ,但相对价格亦较高。 决定变压器线径及线数: 当变压器决定后,变压器的Bobbin 即可决定,依据Bobbin 的槽宽,可决定变压器的线径及线数,亦可计算出线径的电流密度,电流密度一般以6A/mm 2为参考,电流密度对变压器的设计而言,只能当做参考值,最终应以温升记录为准。 决定Duty cycle (工作周期): 由以下公式可决定Duty cycle ,Duty cycle 的设计一般以50%为基准,Duty cycle 若超过50%易导致振荡的发生。 xD Vin D x V Vo Np Ns D (min))1()(-+= N S = 二次侧圈数

基于TOP244Y的开关电源设计

1.开关电源感念 1.1开关电源就是用通过电路控制开关管进行高速的道通与截止。将直流电转化为高频的交流电提供给变压器进行变压,从而产生所需要的一组或多组电压,转化为高频交流电的原因是高频交流在变压器变压电路中的效率要比50HZ高很多,所以开关变压可以做的很小,而且工作时不是很热,成本很低。如果不将50HZ变为高频开关就没有意义,开关变压也不神秘,就是一个普通的变压器。这就是开关电源。 *简单地说,开关电源的工作原理是: *1、交流电源输入经整流滤波成直流; *2、通过高频PWM(脉冲宽度调制)信号控制开关管,将那个直流加到开关变压器初级上; *3、开关变压器次级感应出高频电压,经整流滤波供给负载; *4、输出部分通过一定的电路反馈给控制电路,控制PWM占空比,以达到稳定输出的目的。 1.2开关电源自20世纪70年代开始应用以来,涌现出许多功能完备的集成控制电路,使开关电源电路日益简化,工作频率不断提高,效率大大提高,并为电源小型化提供了广阔的前景。我司采用的TOP244Y是将PWM控制器与功率开关场效应管合二为一封装在一起,可使用电路大为简化,体积进一步缩小,成本也明显降低。 ★TOP 244Y开关电源的基本原理: 封装形式

*漏极管脚(D):高压功率场效应管漏极输出。 *控制管脚(C):用于调节占空比的误差放大器。 *源极管脚(S):将其连接至输出场效应管源极可得到高压功率回馈。 *L:为输入电压的欠压与过压检测端。 *F:开关频率选择端,当F端接到源极时,其开关频率为132kHz,而当F端接到控制端时,其开关频率为66kHz。我司频率为132KHZ。 *X:外部电路流定调整端。在X端与源极之间接入不同的电阻,则开关电流可限定在不同的数值。若R=12kΩ,则流过开关的电流被设定为额定值的69%;若R1=6k Ω,则为额定值的90%;也就是说,随着电阻值的增大,开关允许流过的电流随之减小。 *若在L端与输入电压正端接入2MΩ的电阻,那么其: 欠压保护值为:Vuv=100VDC 过压保护值为:Vou=450VDC *产品主要有如下性能特点:输出功率250W;外围电路简单,成本低;在极低压或冲情况下能充分集成软启动;外部可编程精确电流限制的高效率,低成本设计和功率可限电路;线性欠压保护,无关断干扰。

关于开关电源设计时的基本问题解答

关于开关电源设计时的基本问题解答 如何为开关电源电路选择合适的元器件和参数?很多未使用过开关电源设计的工程师会对它产生一定的畏惧心理,比如担心开关电源的干扰问题,PCB layout问题,元器件的参数和类型选择问题等。其实只要了解了,使用开关电源设计还是非常方便的。一个开关电源一般包含有开关电源控制器和输出两部分,有些控制器会将MOSFET集成到芯片中去,这样使用就更简单了,也简化了PCB设计,但是设计的灵活性就减少了一些。 开关控制器基本上就是一个闭环的反馈控制系统,所以一般都会有一个反馈输出电压的采样电路以及反馈环的控制电路。因此这部分的设计在于保证精确的采样电路,还有来控制反馈深度,因为如果反馈环响应过慢的话,对瞬态响应能力是会有很大影响。 输出部分设计包含了输出电容,输出电感以及MOSFET等等,这些器件的选择基本上就是要满足性能和成本的平衡,比如高的开关频率就可以使用小的电感值(意味着小的封装和便宜的成本),但是高的开关频率会增加干扰和对MOSFET的开关损耗,从而效率降低。低的开关频率带来的结果则是相反的。 对于输出电容的ESR和MOSFET的Rds_on参数选择也是非常关键的,小的ESR可以减小输出纹波,但是电容成本会增加,好的电容会贵嘛。开关电源控制器驱动能力也要注意,过多的MOSFET是不能被良好驱动的。 一般来说,开关电源控制器的供应商会提供具体的计算公式和使用方案供工程师借鉴的。如何调试开关电源电路?有一些经验可以共享给大家:(1)电源电路的输出通过低阻值大功率电阻接到板内,这样在不焊电阻的情况下可以先做到电源电路的先调试,避开后面电路的影响。(2)一般来说开关控制器是闭环系统,如果输出恶化的情况超过了闭环可以控制的范围,开关电源就会工作不正常,所以这种情况就需要认真检查反馈和采样电路。特别是如果采用了大ESR值的输出电容,会产生很多的电源纹波,这也会影响开关电源的工作的。

开关电源设计教程—理论基础篇

前工程师讲解:开关电源设计教程—理论基础篇 2015-02-06 09:24 来源:电源网作者:铃铛 很多工程师都能回想起自己初学电源时的情景,从最基础的理论基础开始,大量的查阅资料。经历了迷茫和困惑,用时间一点点的积累。小编将为大家整理一系列有关开关电源设计的教程,几乎包含了开关电源的所有拓扑。这些教程由前工程师编写,根据自身的自学经验为大家量身打造,希望能够帮助大家走出迷茫,尽快迈上正轨。 对于初学者来说,最难的不是学习资料,而是找到并且区别哪些资料是有价值的,并且哪些是有必要的。为了新手能够快速找到学习的路子,快速入门,真的迈进开关电源这个世界,现在将常用的拓扑一个一个写出来,用最简单,通俗的语言,用工程实践检验过的最可靠的理论。 先说说做开关电源需要具备的理论基础,做电源的工程师,分两类,一类是搞研究的,一类是搞工程的。 所谓搞研究的,就是研究各种新的技术、新材料、新工艺、新的拓扑结构等等。这些人需要很高的理论底子,当然必须是高学历,数学、电磁学、电子学、自动控制等等。 还有一种就是我们最常见的电源工程师,就是在公司开发部做项目的电子工程师。本文面对的是第二类的,也就是面对应用阶层的电源设计工程师。 必须加一句,像陶显芳老师赵修科老师这一类的大神级别的大师写的书,新手完全没必要使劲啃的,很费时费力。大可囫囵吞枣看一下,能懂多少是多少。然后在慢慢成长的过程中,回头再看,就会有很大的收获。 我们是做工程的,他们搞理论基础的。大师写的书,一下子完全看懂,不大可能。那些书很多方面写得很详细,有完整的理论推导,包括的也非常全面。但是我还是奉劝新手不要在数学公式里面纠结。 那些书完全可以作为技术手册来使用。做技术都有一个成长的过程,到了一定的程度,那些书就很有用处了。 应用类的工程师需要必须具备的理论基础有:模拟电子技术基础。先说模拟电子技术的学习深度问题。刚毕业,一般都不可能把模电学好,谁要是真的觉得自己刚毕业就很棒,那就有两种可能,要么自己自高自大,不知天高地厚。要么就是跟导师真正实际做过项目,并且勤奋学习理论的人。对于我们做电源的工程师来说,模电必须懂的东西列举一下: 电阻:电阻是各种电子电路里面最基础的原件,电阻在开关电源里面的应用主要有各种控制返回电路的分压网络,然后就是吸收回路里面的功率耗散。我们设计中必须关注的有电阻的封装,功耗,耐压,精度。 三极管:三极管在开关电源中有两类用途:第一,做开关管。开关电源的开关管现在主要有Mos管,三极管,IGBT。第二,信号处理。三极管在开关电源的控制电路里面,用的最多的也就是做个保护电路里面简单的小信号开关,然后就是做线性稳压电源(主电路里面的辅助电源)。 需要懂什么呢,刚开始,知道三极管怎么打开,怎么关闭就好。然后知道什么是线性工作状态,什么是开关状态。书上那些乱七八糟的计算,先放下来,平时基本用不上,用到了,再去查,很快就看懂了。千万不要一头钻进理论里面去,浪费时间,浪费精力,用到的时候,第一参考元器件规格书,第二请教别人,然后再回头看书。 二极管:正向导通,反向截止。知道什么是二极管结电容,二极管的关断时间,反向耐压,正向导通电压,正向持续电流,脉冲电流这些概念就OK了,基本够用了。工作中遇到问题,然后再回头看书。

基于MC34063的开关电源设计

正文 一、设计任务与要求 2.掌握开关电源的设计、组装与调试方法。 3.研究开关电源的实现方法,并按照设计指标要求进行电路的设计与仿真。 具体要求如下: 分析、掌握该课题总体方案,广泛阅读相关技术资料,并提出见解。 掌握开关电源的工作原理。 主要技术指标 直流输入电压:15~30V; 输出电压:8V; 输出电流:0.5A; 效率:≥80%。 二.BUCK型电路 在实际应用中我们对电压有很重要的应用,而且很多时候我们对电压的值有十分严格的要求,所以有时在电路中也要求我们使用一些方法来达到升压或者降压的目的,以完成自己设计的要求,故对升压与降压电源电路的认识有着重要的意义。 开关电源实质就是一个振荡电路,这种转换电能的方式,不仅应用在电源电路,在其它的电路应用也很普遍,如液晶显示器的背光电路、日光灯等。 开关稳压电源分为三种,即BUCK型电路(降压)、 BOOST型电路(升压)、Buck-Boost型电路(降压-升压混合)。现在我对基本电路BUCK做简要说明,以方便大家对基于MC34063开关稳压电源设计的理解。 2.1.线路组成 图1(a)所示为由单刀双掷开关S、电感元件L和电容C组成的Buck变换器电路图。图1(b)所示为由以占空比D工作的晶体管T r、二极管D1、电感L、电容C组成的Buck变换器电路图。电路完成把直流电压V s转换成直流电压V o的功能。 图1Buck变换器电路 当开关S在位置a时,有图2 (a)所示的电流流过电感线圈L,电流线性增加,在负

载R上流过电流I o ,两端输出电压V o ,极性上正下负。当i s >I o 时,电容在充电状态。这时 二极管D 1承受反向电压;经过时间D 1 T s 后(,t on 为S在a位时间,T s 是周期), 当开关S在b位时,如图2(b)所示,由于线圈L中的磁场将改变线圈L两端的电压极性, 以保持其电流i L 不变。负载R两端电压仍是上正下负。在i L 0,开关打开时,i s =0,故i s 是脉动的,但输出电流I o ,在L、D 1 、C作用 下却是连续的,平稳的。 图2Buck变换器电路工作过程 三、开关电源的分类: (1)按开关管的连接方式,开关电源可分为串联型开关电源和并联型开关电源。串联型开关电源的开关管是串联在输入电压和输出负载之间,属于降压式稳压电路;而并联型开关电源的开关管是在输入电压和输出负载之间并联的,属于升压式稳压电路。 (2)按激励方式,开关电源可分为自激式和他激式。在自激式开关电源中,由开关管和高频变压器构成正反馈环路,来完成自激振荡,类似于间歇振荡器;而他激式开关电源必须附加一个振荡器,振荡器产生的开关脉冲加在开关管上,控制开关管的导通和截止,使开关电路工作并有直流电压输出。 (3)按调制方式,开关电源可分为脉宽调制(PWM)方式和脉频调制(PFM)方式。PWM是通过改变开关脉冲宽度来控制输出电压稳定的方式,而PFM是当输出电压变化时,通过取样比较,将误差值放大后去控制开关脉冲周期(即频率),使输出电压稳定。 (4)按输出直流值的大小,开关电源可分为升压式开关电源和降压式开关电源,也可分为高压开关电源和低压开关电源。 (5)按输出波形,开关电源可分为矩形波和正弦波电路。 (6)按输出性能,开关电源可分为恒压恒频和变压变频电路。 (7)按开关管的个数及连接方式又可将开关电源分为单端式、推挽式、半桥式和全桥式等。单端式仅用一只开关管,推挽式和半桥式采用两只开关管,全桥式则采用四只开关管。 (8)开关电源按能量传递方式又可分为正激式和反激式。 (9)按软开关方式分,开关电源有电流谐振型、电压谐振型、E类与准E类谐振型和部分谐振型等 四.MC34063的基本知识 该器件本身包含了DC/DC变换器所需要的主要功能的单片控制电路且价格便宜。它由具有温度自动补偿功能的基准电压发生器、比较器、占空比可控的振荡器,R—S触发器和大电流输出开关电路等组成。该器件可用于升压变换器、降压变换器、反向器的控制核心,

开关电源设计

& 课程设计任务书 学生姓名:专业班级: 指导教师:工作单位: 题目: 开关电源设计 初始条件: 输入交流电源:单相220V,频率50Hz。 要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)? 1、输出两路直流电压:12V,5V。 2、直流最大输出电流1A。 3、完成总电路设计和参数设计。 时间安排: 课程设计时间为两周,将其分为三个阶段。 第一阶段:复习有关知识,阅读课程设计指导书,搞懂原理,并准备收集设计资料,此阶段约占总时间的20%。 第二阶段:根据设计的技术指标要求选择方案,设计计算。 ) 第三阶段:完成设计和文档整理,约占总时间的40%。 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

目录 ) 引言 (1) 1设计意义及要求 (2) 设计意义 (2) 开关电源的组成部分 (2) 开关电源的工作过程 (2) 开关电源的工作方式 (3) 脉宽调制器的基本原理 (3) 2方案设计 (5) ) 设计要求 (5) 方案选择 (5) 整流滤波部分 (6) 降压斩波电路 (7) 脉宽调制电路 (8) MOSFET管的驱动电路 (9) 总电路图 (11) 3主电路参数设定 (12) { 变压器、二极管、MOSFET管选择 (12) 反馈回路的设计 (13) MOSFET的驱动设计 (14) 结束语 (15) 参考文献 (16)

附录一 (17) ]

引言 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,而电子设备都离不开可靠的电源,进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化,率先完成计算机的电源换代,进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域,远程控制交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源,更促进了开关电源技术的迅速发展。 开关电源高频化是其发展的方向,高频化使开关电源小型化,并使开关电源进入更广泛的应用领域,特别是在高新技术领域的应用,推动了高新技术产品的小型化、轻便化。开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关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IGBT和MOSFET构成。随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术也在不断地创新。目前,开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备,是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。 开关电源根据输入输出的性质不同可分为AC/DC和DC/DC两大类。AC/DC称为一次电源,也常称为开关整流器。值得指出的是,AC-DC变换不单是整流的意义,而是整流后又做DC-DC变换。所以说,DC-DC变换器是开关电源的核心。DC/DC称为二次电源,其设计技术及生产工艺在国内外均已成熟和标准化,所以学习设计开关电源有重要的意义。

关于开关电源设计

一种基于TOP227Y 的脉冲开关电源设计 摘要:在研究脉冲开关电源技术的基础上 ,提出一种基于 TOP227Y的脉冲开关电源设计。首先给出脉冲开关电源的 总体结构 ,分析其工作原理 ,对系统中高频变压器、主电路、控制电路进行设计。接着介绍 TOP227Y芯片的工作原理及各个 功能块的主要作用 ,最后设计系统总电路图。 关键词:PWM;TOP227Y;开关电源;高频变压器 Design of Pulse Switch Power Supply Based on TOP227Y Abstract:A pulse switch power supply based on TOP227Yis introduced in the paper ,after analsing its working principle , the whole structure of switch power supply is also designed ,the main design content consists of the high frequency trans former ,the main circuit and the control circuit ,then the working principle and the main action of each function module of TOP227Yare introduced in the paper ,finally the whole circuit of system is designed. Keywords:PWM;TOP227Y;switch power supply;high frequency transformer 脉冲电源是各种电源设备中比较特殊的一种,它的电压或电流波形为脉冲状。其实质上是一种通断的直流电源,其基本工作原理是首先经过慢储能 ,使初级能源具有足够的能量,然后向中间储能和脉冲成形系统电或流入能量 ,能量经化 等复杂过程之后 ,形成脉冲电源。随着开关电源的发展 ,电源的小型化、模块化、智能化越来越受到人们的关注。各种电源控制芯片如雨后春笋纷纷涌现 ,美国电源集成 PI 公司相继推出 TOP系列芯片 ,这些芯片集脉冲信号控制电路和功率开关器件 MOSEFT 于一体 ,具有高集成度、最简外围电路、最佳性能指标等特点,能组成高效率无工频变压器的隔离式开关电源。所以,本文设计基于 TOP227Y芯片控制的开关电源。 一、绪论 1.设计的目的及意义 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。开关电源和线性电源相比,二者的成本都随着输出功率的增加而增长,但二者增长速率各异。线性电源成本在某一输出功率点上,反而高于开关电源,这一点称为成本反转点。随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术也在不断地创新,这一成本反转点日益向低输出电力端移动,这为开关电源提供了广阔的发展空间。 开关电源高频化是其发展的方向,高频化使开关电源小型化,并使开关电源进入更广泛的应用领域,特别是在高新技术领域的应用,推动了高新技术产品的小型

开关电源设计与实现

Xx大学机电工程学院 Mechanical &Electronic Engineering Department 开关电源技术原理及应用设计报告 说明书 设计题目:开关电源的设计与实现 专业: 学号: 姓名: 指导教师: 设计时间:

开关电源的设计与实现 摘要: 本文通过对日常生活中用到的开关电源,进行了比较详细的描述和说明,也就相关制作问题进行了描述。再根据开关电源的理论、电路分析、及变压器的基础,从电路工作的角度分析了开关电源的工作原理,制作了一种比较简单,工作可靠,且适用于目前生活中常用的开关电源。这个设计的主要特点是稳压开关电源,设计中运用了开关电源中的整流、滤波、变压、过压保护等设计。最后按照电路图焊接元件,当接入220V的交流电时,负载所接的灯泡亮。 关键字:开关电源脉宽调制变压器 Design and Realization of Switching Power Supply Abstract: Based on the switching power supply used in daily life, for a more detailed description and explanation, also making the problem is described. According to the theory of switching power supply, circuit analysis, and the transformer, the-working principle of switching power supply circuit from the angle of the work,making a relatively simple, reliable, and suitable for the switch power supply in life. This design is the main characteristics of switching power supply, use in the design of rectifier, filter, transformer, overvoltage protection design of switch power supply. The final element welding according to the circuit diagram, when the access 220V alternating current, load the light bulb. Key words:switching power supply PWM transformer

基于uc3844的开关电源设计

要:介绍一种采用UC3844集成芯片实现的多路输出单端反激式IGBT驱动电源。根据设计要求给出了该电路的具体设计步骤及电路参数。实验结果表明,该电源的可靠性高,稳定性好,输出纹波小,能够适应电网电压10% 和负载20% 的波动。 近年来,随着电力电子技术的发展,各个应用领域对电源的体积、重量、效率等方面提出了越来越高的要求。单端反激式变换电路由于具有体积小、重量轻、效率高、线路简洁、可靠性高以及具有较强的自动均衡各路输出负载的能力等优点,非常适合用于设计大功率高频开关电源的辅助电源或功率开关的驱动电源。 开关电源的控制电路可以分为电压控制型和电流控制型,前者是一个单闭环电压控制系统,在其控制过程中,电源电路中的电感电流未参与控制,是独立变量,开关变换器为二阶系统,而二阶系统是一个有条件的稳定系统;后者是一个电压、电流双闭环控制系统,电感电流不再是一个独立变量,从而使开关变换器成为一个一阶无条件的稳定系统,因而很容易不受约束地得到大的开环增益和完善的小信号、大信号特性。为此,应用电流控制型芯片(峰值电流控制)UC3844设计了一种大功率高频开关电源功率开关(例如IGBT)驱动电源,其主要技术指标为:5路输出(各路均为20V/0.5A);输出电压纹波<±0.5% ;工作频率为40kHz;输入交流电压范围(1±10%)220V。 1 主电路设计 1.1 主电路拓扑 图1是所设计电源的原理图,主电路采用单端反激式变换电路,220 V交流输入电压经桥式整流、电容滤波变为直流后,供给单端反激式变换电路,并通过电阻R1、C2为UC3844提供初始工作电压。为提高电源的开关频率,采用功率MOSFET作为功率开关管,在 UC3844的控制下,将能量传递到输出侧。为抑制电压尖峰,在高频变压器原边设置了RCD 缓冲电路。

开关电源的制作流程

开关电源的制作流程 开关电源(Switch Mode Power Supply,SMPS)具有高效率、低功率、体积小、重量轻等显著优点,代表了稳压电源的发展方向,现已成为稳压电源的主流产品。开关电源的设计与制作要求设计者具有丰富的实践经验,既要完成设计制作,又要懂得调试、测试与分析等。本文章介绍开关电源组成及制作、调试所需的基本步骤和方法。 第一节开关电源的电路组成 开关电源一般是指输入与输出隔离的电源变换器,包括AC/DC电源变换器和DC/DC电源变换器,也称为AC/DC开关电源和DC/DC开关电源。非隔离式DC/DC变换器也属于开关电源,通常称之为开关稳压器。 1、AC/DC开关电源的组成 AC/DC开关电源的典型结构如图1-1-1所示。电源由输入电磁干扰(EMI)滤波器、输入整流/滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流/滤波电路和输出电压反馈电路组成。 图1-1-1 AC/DC开关电源的典型结构 其中输入整流/滤波电路、功率变换电路、输出整流/滤波电路和PWM控制器电路是主要电路,其他为辅助电路。有些开关电源中还有防雷击电路、输入过压/欠压保护电路、输出过压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等其他辅助电路。 2. DC/DC开关电源的组成 DC/DC开关电源的组成相对AC/DC开关电源要简单一点,其典型结构如图1-1-2所示。电源由输入滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流/滤波电路和输出电压反馈电路组成。当然,有些DC/DC开关电源也会包含其他辅助电路。 图1-1-2 DC/DC开关电源的典型结构

第二节开关电源的制作流程 开关电源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。下面介绍开关电源设计与制作一般流程。 1.解定电路结构(DC/DC变换器的结构) 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: (1)降压式变换器,亦称降压式稳压器。 (2)升压式变换器,亦称升压式稳压器。 (3)反激式变换器。 (4)正激式变换器。 (5)半桥式变换器。 (6)全桥式变换器。 (7)推挽式变换器。 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变换器中;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变换器中;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变换器中;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变换器中,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变换器中。 顾名思义,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高于输入电压。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。此类变换器既可以是升压型,也可以是降压型号,还可以是极性变换型。在设计开关电源时,首先要根据输入电压、输出电压、输出功率的大小及是否需要电气隔离,选择合适的电路结构。 2.选择控制电路(PWM) 开关电源是通过控制功率晶体管或功率场效应管的导通与关断时间来实现电压变换的,其控制方式主要有脉冲宽度调制、脉冲频率调制和混合调制三种。脉冲宽度调制方式,简称脉宽度调制,缩写为PWM;脉冲频率调制方式,简称脉频调制,缩写PFM;混合调制方式,是指脉冲宽度与开关频率均不固定,彼此都能改变的方式。 PWM方式,具有固定的开关频率,通过改变脉冲宽度来调节占空比,因此开关周期也是固定的,这就为设计滤波电路提供了方便,所以应用最为普通。目前,集成开关电源大多采用此方式。为便于开关电源的设计,众多厂家将PWM控制器设计成集成电路,以便用户选择。开关电源中常用的PWM控制器电路如下: (1)自激振荡型PWM控制电路。 (2)TL494电压型PWM控制电路。 (3)SG3525电压型PWM控制电路。 (4)UC3842电流型PWM控制电路。 (5)TOPSwitch-II系列的PWM控制电路。 (6)TinySwitch系列的PWM控制电路。 3.确定辅助电路

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