開關電源設計

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⑶ 開關電源的設計與工作原理

一、主電路
從交流電網輸入、直流輸出的全過程，包括：
1、輸入濾波器：其作用是將電網存在的雜波過濾，同時也阻礙本機產生的雜波反饋到公共電網。
2、整流與濾波：將電網交流電源直接整流為較平滑的直流電，以供下一級變換。
3、逆變：將整流後的直流電變為高頻交流電，這是高頻開關電源的核心部分，頻率越高，體積、重量與輸出功率之比越小。
4、輸出整流與濾波：根據負載需要，提供穩定可靠的直流電源。
二、控制電路
一方面從輸出端取樣，經與設定標准進行比較，然後去控制逆變器，改變其頻率或脈寬，達到輸出穩定，另一方面，根據測試電路提供的資料，經保護電路鑒別，提供控制電路對整機進行各種保護措施。
三、檢測電路
除了提供保護電路中正在運行中各種參數外，還提供各種顯示儀表資料。
四、輔助電源
提供所有單一電路的不同要求電源。

⑷ 如何設計開關電源

開交流輸入電源
使模塊復位.
輸出過流：過流特性按表1.1的給定值示於圖1.過流時,恆流到60％電壓,然後電流電壓轉折下降.(最後將殘留與短路
相同的狀態)
輸出反接：在輸入反接時,在外電路設置了一個保險絲燒斷(＜32A/ 55V)
過熱：內部檢測器禁止模塊在過熱下工作，一旦溫度減少到正常值以下,自動復位.
1.4 顯示和指示功能
輸入監視：輸入電網正常顯示.
輸出監視：輸出電壓正常顯示.(過壓情況關斷).
限流指示：限流工作狀態顯示.
負載指示： 負載大於低限電流顯示.
繼電器：輸入和輸出和輸入正常同時正常顯示。
輸出電流監視：負載從10％到100％,指示精度為±5％.
遙控降低：提供遙控調節窗口.
1.5 系統功能
電壓微調：為適應電池溫度特性,可對模塊的輸出電壓採取溫度補償.
負載降落：為適應並聯均流要求，應能夠調節外特性。典型電壓降落0.5％,使得負載從零到增加100％,輸出電壓下
降250mV.
遙控關機：可實現遙控關機。
1.6 電氣絕緣
下列試驗對完成的產品100％試驗。
1.在L(網)和N(中線)之間及其它端子試驗直流電壓為6kV.
2.在所有輸出端和L,N及地之間試驗直流2.5kV.這檢查輸出和地之間的絕緣.
3.下列各點分別到所有其它端子試驗直流100V：
電壓降低(11和12腳)
繼電器接點(14,15和16腳)
給我你的郵箱，給你發個材料做參考。

⑸ 開關電源的設計步驟

你在這問不如就打你這「開關電源設計」到這上的文庫中去找完整、系統的。我這隨意給你找了一份。

⑹ EMC高手，怎樣入門開關電源設計

一般開關電路在PCB中主要包涵輸入濾波，開關電路，控制電路，輸出濾波四個主要部分，其中紅色框是主電流通道，包含輸入濾波，開關電路，輸出濾波三個重要的部分，其餘部分為控制電路，其中需要重點關注的部分為采樣電路和反饋電路。

濾波電路對於開關電源是很重要的，因為模塊本身電源轉換時通過晶體管的開關來控制的，那麼開關的過程中就會產生尖峰脈沖干擾。輸入濾波一般應該包括大容值電容和小容值電容，小容值電容靠近晶體管放置，能給晶體管內部高頻電流提供到地的迴路。大容值的電容則能給晶體管輸入平穩的直流穩壓電源。而輸出部分的大容值電容則是用於給負載提供平穩的直流電源。在負載電阻發生變化時，由於開關電路需要通過采樣、反饋，調節占空比的方式來調整輸出電壓，不能隨時調整，所以需要一個大容值電容充放電來緩沖。

關於開關電源的設計，你還可以參考http://www.edadoc.com/cn/TechnicalArticle/Show.aspx?id=1049

希望可以對你有啟發。

⑺ 開關電源的設計與工作原理

原發布者:雨水的sky
開關電源一．開關電源的工作原理(以LQ-1600K3電源為例)+5V+35Vcpu20AC輸入sw1.濾波電路交流輸入經濾波電路整形進入全橋整流。濾波電路減小了外部雜訊和列印機內部所產生的雜訊。濾波器中使用的線圈和電容的作用是抑制交流電中的毛刺脈沖，使雜訊干擾降低到最小從而得到一個較平滑的正弦波。C3、C4電容接於地是為了防止電源中竄入高脈沖損壞電路。經全橋整流和電容濾波形成300多伏的準直流電壓。2.開關電路開關電路使用環形阻塞轉換器式交流輸入開關電源電路。具有元件少，變壓器小的特點，場效應管Q1既是開關管又是振盪管，振盪周期由電阻R11和C13的充放電時間常數所決定。電路的工作過程是導通飽和→截止→導通飽和，周而復始地進行下去。其工作過程如下：a.導通飽和階段電源接通，交流220V經過濾波、整流、平滑輸出直流電壓300V，由啟動電阻R10、R31接至振盪管Q1的柵極上，產生柵壓Vgs，在Q1的漏極上產生漏極電流Id，從小到大。在變壓器T1上線圈T15—12內產生一個力圖阻止Id增大的自感電

⑻ 開關電源設計

分立元件（RCC)的材料成本低，但其可靠性差，效率低，在低端市場比較受歡迎（如手機充電器等），其次由於開關管損耗大 功率做的都比較小（通常在20W以下）
集成的相對RCC，材料成本略高，但生產調試方便，可靠性高，效率高，功率也可以做的很大
線性電源之所以沒被開關電源完全取代，主要是因為其輸出電壓紋波比開關電源低，不存在EMI（電磁干擾問題），小功率時可靠性和穩定性比開關電源高.
所以線性電源在小功率場合下仍然用的比較多.

⑼ 學開關電源設計要有哪些基礎

模電及磁學基礎，推薦華成英模電視頻，精通開關電源設計（作者：SanjayaManiktala），前者講模電配合課件適合入門，後者是開關電源設計極經典的著作。磁學方面可以看哈佛公開課《電和磁》，老頭講得很好，很多有趣的實驗能讓你更深刻的理解電磁學。學習的話 建議多看實體書少看視屏，因為看視屏過程中，許多疑問在未經自己思考的情況下講師已給出答案，長此以往 會影響自己獨立思考的能力，俗稱腦袋生銹。嗯 就這些了 後面的事，還得靠自己了

⑽ 開關電源如何設計

開關電源設計步驟步驟1 確定開關電源的基本參數
① 交流輸入電壓最小值umin
② 交流輸入電壓最大值umax
③ 電網頻率Fl 開關頻率f
④ 輸出電壓VO(V):已知
⑤ 輸出功率PO(W):已知
⑥ 電源效率η:一般取80%
⑦ 損耗分配系數Z:Z表示次級損耗與總損耗的比值,Z=0表示全部損耗發生在初級,Z=1表示發生在次級.一般取Z=0.5
步驟2 根據輸出要求,選擇反饋電路的類型以及反饋電壓VFB
步驟3 根據u,PO值確定輸入濾波電容CIN、直流輸入電壓最小值VImin
① 令整流橋的響應時間tc=3ms
② 根據u,查處CIN值
③ 得到Vimin
確定CIN,VImin值
u(V) PO(W) 比例系數(μF/W) CIN(μF) VImin(V)
固定輸入:100/115 已知 2~3 (2~3)×PO ≥90
通用輸入:85~265 已知 2~3 (2~3)×PO ≥90
固定輸入:230±35 已知 1 PO ≥240

步驟4 根據u,確定VOR、VB
① 根據u由表查出VOR、VB值
② 由VB值來選擇TVS
u(V) 初級感應電壓VOR(V) 鉗位二極體反向擊穿電壓VB(V)
固定輸入:100/115 60 90
通用輸入:85~265 135 200
固定輸入:230±35 135 200

步驟5 根據Vimin和VOR來確定最大占空比Dmax
① 設定MOSFET的導通電壓VDS(ON)
② 應在u=umin時確定Dmax值,Dmax隨u升高而減小
步驟6 確定初級紋波電流IR與初級峰值電流IP的比值KRP,KRP=IR/IP
u(V) KRP
最小值(連續模式) 最大值(不連續模式)
固定輸入:100/115 0.4 1
通用輸入:85~265 0.4 1
固定輸入:230±35 0.6 1
步驟7 確定初級波形的參數
① 輸入電流的平均值IAVG
② 初級峰值電流IP
③ 初級脈動電流IR
④ 初級有效值電流IRMS

步驟8 根據電子數據表和所需IP值 選擇TOPSwitch晶元
① 考慮電流熱效應會使25℃下定義的極限電流降低10%,所選晶元的極限電流最小值ILIMIT(min)應滿足:0.9 ILIMIT(min)≥IP
步驟9和10 計算晶元結溫Tj
① 按下式結算:
Tj＝[I2RMS×RDS(ON)+1/2×CXT×(VImax+VOR) 2 f ]×Rθ+25℃
式中CXT是漏極電路結點的等效電容,即高頻變壓器初級繞組分布電容
② 如果Tj>100℃,應選功率較大的晶元
步驟11 驗算IP IP=0.9ILIMIT(min)
① 輸入新的KRP且從最小值開始迭代,直到KRP=1
② 檢查IP值是否符合要求
③ 迭代KRP=1或IP=0.9ILIMIT(min)
步驟12 計算高頻變壓器初級電感量LP,LP單位為μH

步驟13 選擇變壓器所使用的磁芯和骨架,查出以下參數:
① 磁芯有效橫截面積Sj(cm2),即有效磁通面積.
② 磁芯的有效磁路長度l(cm)
③ 磁芯在不留間隙時與匝數相關的等效電感AL(μH/匝2)
④ 骨架寬頻b(mm)
步驟14 為初級層數d和次級繞組匝數Ns賦值
① 開始時取d＝2(在整個迭代中使1≤d≤2)
② 取Ns=1(100V/115V交流輸入),或Ns=0.6(220V或寬范圍交流輸入)
③ Ns=0.6×(VO+VF1)
④ 在使用公式計算時可能需要迭代
步驟15 計算初級繞組匝數Np和反饋繞組匝數NF
① 設定輸出整流管正向壓降VF1
② 設定反饋電路整流管正向壓降VF2
③ 計算NP
④ 計算NF

步驟16~步驟22 設定最大磁通密度BM、初級繞組電流密度J、磁芯的氣隙寬度δ,進行迭代.
① 設置安全邊距M,在230V交流輸入或寬范圍輸入時M=3mm,在110V/115V交流輸入時M=1.5mm.使用三重絕緣線時M=0
② 最大磁通密度BM=0.2~0.3T
若BM>0.3T,需增加磁芯的橫截面積或增加初級匝數NP,使BM在0.2~0.3T范圍之內.如BM<0.2T,就應選擇尺寸較小的磁芯或減小NP值.
③ 磁芯氣隙寬度δ≥0.051mm
δ＝40πSJ(NP2/1000LP-1/1000AL)
要求δ≥0.051mm,若小於此值,需增大磁芯尺寸或增加NP值.
④ 初級繞組的電流密度J=(4~10)A/mm2
若J>10A/mm2,應選較粗的導線並配以較大尺寸的磁芯和骨架,使J<10A/mm2.若J<4A/mm2,宜選較細的導線和較小的磁芯骨架,使J>4A/mm2;也可適當增加NP的匝數.
⑤ 確定初級繞組最小直徑(裸線)DPm(mm)
⑥ 確定初級繞組最大外徑(帶絕緣層)DPM(mm)
⑦ 根據初級層數d、骨架寬頻b和安全邊距M計算有效骨架寬頻be(mm) be=d(b-2M)
然後計算初級導線外徑(帶絕緣層)DPM:DPM＝be/NP
步驟23 確定次級參數ISP、ISRMS、IRI、DSM、DSm
① 次級峰值電流ISP(A) ISP=IP×(NP/NS)
② 次級有效值電流ISRMS(A)
③ 輸出濾波電容上的紋波電流IRI(A)
⑤ 次級導線最小直徑(裸線)DSm(mm)
⑥ 次級導線最大外徑(帶絕緣層)DSM(mm)

步驟24 確定V(BR)S、V(BR)FB
① 次級整流管最大反向峰值電壓V(BR)S V(BR)S＝VO+VImax×NS/NP
② 反饋級整流管最大反向峰值電壓V(BR)FB V(BR)FB＝VFB+ VImax×NF/NP
步驟25 選擇鉗位二極體和阻塞二極體
步驟26 選擇輸出整流管
步驟27 利用步驟23得到的IRI,選擇輸出濾波電容COUT
① 濾波電容COUT在105℃、100KHZ時的紋波電流應≥IRI
② 要選擇等效串連電阻r0很低的電解電容
③ 為減少大電流輸出時的紋波電流IRI,可將幾只濾波電容並聯使用,以降低電容的r0值和等效電感L0
④ COUT的容量與最大輸出電流IOM有關
步驟28~29 當輸出端的紋波電壓超過規定值時,應再增加一級LC濾波器
① 濾波電感L=2.2~4.7μH.當IOM<1A時可採用非晶合金磁性材料製成的磁珠;大電流時應選用磁環繞製成的扼流圈.
② 為減小L上的壓降,宜選較大的濾波電感或增大線徑.通常L=3.3μH
③ 濾波電容C取120μF /35V,要求r0很小
步驟30 選擇反饋電路中的整流管
步驟31 選擇反饋濾波電容
反饋濾波電容應取0.1μF /50V陶瓷電容器
步驟32 選擇控制端電容及串連電阻
控制端電容一般取47μF /10V,採用普通電解電容即可.與之相串連的電阻可選6.2Ω、1/4W,在不連續模式下可省掉此電阻.
步驟33選定反饋電路
步驟34選擇輸入整流橋
① 整流橋的反向擊穿電壓VBR≥1.25√2 umax
② 設輸入有效值電流為IRMS,整流橋額定有效值電流為IBR,使IBR≥2IRMS.計算IRMS公式如下:
cosθ為開關電源功率因數,一般為0.5~0.7,可取cosθ＝0.5
步驟35 設計完畢
在所有的相關參數中,只有3個參數需要在設計過程中進行檢查並核對是否在允許的范圍之內.它們是最大磁通密度BM(要求BM=0.2T~0.3T)、磁芯的氣隙寬度δ(要求δ≥0.051mm)、初級電流密度J(規定J=4~10A/mm2).這3個參數在設計的每一步都要檢查,確保其在允許的范圍之內.