开关电源设计的思考

合集下载

有关开关电源设计中遇到的问题经验所谈（共五则范文）

有关开关电源设计中遇到的问题经验所谈（共五则范文）第一篇：有关开关电源设计中遇到的问题经验所谈借鉴下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I2T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。

开关电源心得体会

开关电源心得体会开关电源是一种常用的电源供应装置，具有高效率、体积小、重量轻、稳定性好等优点，被广泛应用于电子产品、通信设备、计算机等领域。

在学习和使用开关电源的过程中，我积累了一些心得体会。

首先，了解开关电源的原理和结构是使用和维护开关电源的基础。

开关电源是通过电子开关周期性切换电源电压的方式来转换电源输入电压为所需的输出电压。

了解电源电路的工作原理对于排查和修复电源故障非常重要。

同时，开关电源的结构也需要熟悉，包括输入滤波电路、整流电路、功率逆变电路、输出滤波电路等部分，这有助于理解电源的工作过程和功能。

其次，合理选择电源元件和设计电源电路是开关电源设计的关键。

选择合适的电感、电容、开关管等元件对于电源的性能和稳定性有很大影响。

合理设计电源电路可以提高电源的效率和可靠性。

在进行电源设计时，需要综合考虑输入电压范围、输出功率、效率、稳定性等因素，并且参考电源设计手册和规范进行设计。

另外，测试和调试是使用开关电源的必要过程。

在使用开关电源前，需要对其进行测试和调试，以确保输出电压和电流在稳定范围内，并且正常工作。

在测试和调试过程中，需要使用适当的测试仪器来测量输出电压、电流、纹波等参数，必要时还需要进行负载测试和温度测试，以验证电源性能和可靠性。

最后，安全使用和维护开关电源是保证电源长期稳定工作的关键。

在使用开关电源时，需要遵循操作规程，注意电源的输入电压范围，禁止过电流和过压现象的发生。

同时，还需要定期进行电源的维护，检查电源元件是否损坏，清理和替换老化的元件，确保电源的稳定性和可靠性。

总之，学习和使用开关电源需要掌握电源的原理和结构，合理选择元件和设计电源电路，进行测试和调试，并且安全使用和维护电源。

通过不断的学习和实践，我逐渐掌握了开关电源的基本原理和使用技巧，提高了对开关电源的理解和应用能力。

电子工程师谈开关电源设计心得

电子工程师谈开关电源设计心得引言开关电源作为一种常见的电源类型，广泛应用于电子产品中。

它具有体积小、效率高、适应性强等优点，因此备受电子工程师的青睐。

在开关电源设计中，有一些心得体会值得我们分享和总结。

本文将就开关电源设计的一些关键要点进行讨论，包括选择合适的拓扑结构、设计稳定的反馈回路、优化功率开关器件选择以及考虑电磁兼容性等方面。

1. 选择合适的拓扑结构开关电源有多种不同的拓扑结构可供选择，如Boost、Buck、Buck-Boost、Flyback等。

在选择拓扑结构时，需要考虑输入输出电压范围、输出功率要求、成本和体积限制等因素，以及对系统稳定性的要求。

不同的拓扑结构有着不同的优缺点，工程师需要综合考虑这些因素，选择最适合的拓扑结构。

2. 设计稳定的反馈回路反馈回路是开关电源设计中的关键部分，用于控制输出电压稳定在设定值附近。

一个稳定的反馈回路需要满足以下几个要点： - 设计合适的误差放大器（Error Amplifier）：误差放大器用于将输出电压与参考电压进行比较，并产生控制信号。

选择合适的误差放大器并进行合理的补偿可以提高系统的稳定性。

- 合理选择补偿元件：在反馈回路中添加合适的补偿元件可以提高系统的相位裕度和稳定边界，从而提高系统的稳定性。

-考虑折返路径：反馈回路中可能存在折返路径，这会引入额外的相移和干扰，影响系统的稳定性。

通过合理的布线和滤波设计，可以减少折返路径的影响。

3. 优化功率开关器件选择功率开关器件在开关电源设计中起到关键作用。

选用合适的功率开关器件可以提高系统的性能和效率。

- 选择合适的开关频率：开关频率的选择应综合考虑功率开关器件的损耗和体积，以及系统对EMI（电磁干扰）的要求。

高频率可以减小开关器件的体积，但同时也会增加损耗和EMI的问题。

- 选择低压降的开关器件：功率开关器件的导通和关断过程中会有一定的压降，选择低压降的开关器件可以减小能量损耗，提高系统效率。

电子工程师谈开关电源设计心得

电子工程师谈开关电源设计心得随着科技的发展，现代电子产品越来越普及，而开关电源作为重要的组成部分，也越来越受到人们的关注。

作为电子工程师，设计开关电源是我们日常工作中必不可少的任务。

在这篇文章中，我将分享我的一些开关电源设计心得，以及一些常见的问题和解决方法。

1. 确定电源输出功率和负载特性在设计开关电源之前，我们需要了解电源输出功率的要求以及负载的特性。

输出功率应该足够满足负载的需求，同时也不能过高造成电源的浪费。

负载特性会影响到电源的稳定性和效率，因此我们需要了解负载的电流和电压变化情况，以便选择合适的拓扑结构和元件。

2. 选择合适的拓扑结构开关电源的拓扑结构有很多种，比如反激式、前级反激式、升压式、降压式等。

选择合适的拓扑结构是很关键的，它会影响到电源的效率、稳定性和成本。

一般来说，在功率较小的情况下，反激式和前级反激式是比较常见的选择。

在功率较大的情况下，升压式和降压式则更加适用。

3. 选择合适的开关管和电感开关管和电感是开关电源中最重要的两个元件。

开关管的选择要考虑到其导通电阻和反向恢复时间等因素，同时还要考虑其承受电压、功率和温度等方面的限制。

电感的选择要考虑到其电流饱和电感、磁饱和电感、漏感等方面的特性，以便保证电源的效率和稳定性。

4. 噪声的处理开关电源中噪声问题是比较常见的，主要来自于开关管的开关瞬间和电感中的漏感。

我们可以采用一些方法来降低噪声，比如在开关管上加入补偿电容、在电感上加入绕组屏蔽等。

同时也可以采用滤波电路或者使用隔离变压器来降低噪声。

5.保护电路的设计在实际应用中，开关电源还需要考虑到一些保护电路的设计，以避免电路出现异常情况时对负载或者电源本身造成损害。

比如过流保护、过压保护、过温保护等都是比较常见的保护电路。

总之，开关电源的设计是一项包罗万象的工作，需要我们考虑到很多因素，从而制定出一套完整的解决方案。

希望我分享的几点心得能对大家在开关电源设计方面有所启发。

反激式开关电源设计的思考(6)

反激式开关电源设计的思考六－变压器设计实例已知条件：输入电压：DC:380V～700V输出电压：1) 5V／0.5A2) 12V／0.5A3) 24V／0.3APWM控制论芯片选用UC2842，开关频率：50KHz效率η：80％取样电压用12V，5V用7-8V电压通过低压差三端稳压块得到；算得Po＝5×0.5+12×0.5+24×0.3=15.7 W计算步骤：1、确定变比NN＝Np／NsVoR = N(VO+VD)N＝VoR／(VO+VD)VoR取210VN＝210／(12+1)＝16.1 取162.计算最大占空比Dmax3、选择磁芯计划选择EE型磁芯，因此ΔB为0.2T，电流密度J取4A/mm2 Ap = AwAe = 6500×P0 / (△B×J×f)＝2.51×103 （mm4）通过查南通华兴磁性材料有限公司EE型磁芯参数知通过上面计算,考虑到还有反馈绕组，要留有一定余量，最终选择EE25磁芯EE25磁芯的Ae＝42.2mm2=4.22X10-3m24、计算初级匝数Np5、初级峰值电流:Ip6、初级电感量L7、次级匝数1) 、12V取样绕组Ns：Ns＝Np/N＝250／16＝15.625 取16匝2）、计算每匝电压数Te：Te＝（Uo＋Ud）／Ns＝（12＋1）／16＝0.81253）、7.5V匝数：N7.5V＝U／Te＝（7.5＋0.5）／0.8125＝9.84取10匝4）、24V匝数N24V＝U／Te＝（24＋1）／0.8125＝30.7取31匝5）、辅助绕组15VN15V＝U/Te＝（15＋1）／0.8125＝19.7取20匝8、计算初级线径：1）、计算电流有效值I2）、计算线径d9、计算次级12V／5V线径：1）、计算电流有效值I2）、计算线径d10、计算次级24V线径：1）、计算电流有效值I2）、计算线径d通过计算线径选择如下：初级用0.18mm线绕；12V和5V绕组用0.27mm的线双线并绕；24V绕组用0.21mm线双线并绕；辅助绕组15V用0.21mm线绕。

关于开关电源常见问题的思考

问题一:我们小功率用到最多的反激电源，为什么我们常常选择65K或者100K作为开关频率？有哪些原因制约了？或者哪些情况下我们可以增大开关频率？或者减小开关频率？开关电源为什么常常选择65K或者100K作为开关频率，有的人会说IC厂家都是生产这样的IC，当然这也有原因。

每个电源的开关频率会决定什么？应该从这里去思考原因。

还会有人说频率高了EMC不好过，一般来说是这样，但这不是必然，EMC与频率有关系，但不是必然。

想象我们的电源开关频率提高了，直接带来的影响是什么?当然是MOS开关损耗增大，因为单位时间开关次数增多了。

如果频率减小了会带来什么？开关损耗是减小了，但是我们的储能器件单周期提供的能量就要增多，势必需要的变压器磁性要更大，储能电感要更大了。

选取在65K到100K就是一个比较合适的经验折中，电源就是在折中合理化折中进行。

假如在特殊情形下，输入电压比较低，开关损耗已经很小了，不在乎这点开关损耗吗，那我们就可以提高开关频率，起到减小磁性器件体积的目的。

问题二：LLC中为什么我们常在二区设计开关频率？一区和三区为什么不可以？有哪些因素制约呢？或者如果选取一区和三区作为开关频率会有什么后果呢？LLC的原理是利用感性负载随开关频率的增大而感抗增大，来进行调节输出电压的，也就是PFM调制。

并且MOS管开通损耗ZVS比ZCS小，一区是容性负载区，自然不可取。

那么三区，开关频率大于谐振频率，这个仍是感性负载区，按道理MOS实现ZVS没有问题，确实如此。

但是我们不能忽略副边的输出二极管关断。

也就是原边MOS管关断时，谐振电流并没有减小到和励磁电流相等，实现副边整流二极管软关断。

这也是我们通常也不选择三区的原因。

我们不能只按前人的经验去设计，而要知道只所以这样设计是有其必然的道理的！调节K值控制好轻载到满载开关频率变化范围满足达到二区的条件。

K值越小开关频率变化范围越小，当然效率也会低些，这需要折中考虑！一般K值在3到7也是这个原因。

开关电源个人总结

开关电源个人总结
开关电源是一种常用的电源转换装置，其主要功能是将交流电转化为直流电供电给电
子设备。

相较于传统的线性电源，开关电源具有效率高、体积小、重量轻、工作温度
范围广等特点，在现代电子产品中得到了广泛应用。

个人总结如下：
1. 高效率：开关电源的工作原理是通过高频开关器件的开关操作，将输入交流电转化
为高频脉冲信号，经过整流和滤波后得到稳定的直流输出。

相较于线性电源，开关电
源的转换效率更高，能够达到90%以上，减少能量损耗。

2. 体积小、重量轻：开关电源采用高频转换技术，可以实现较小的体积和重量，适用
于各种空间有限的场合。

这对于便携式电子设备尤为重要，如手机、笔记本电脑等。

3. 工作温度范围广：开关电源采用数字化控制和先进的保护电路，能够在较宽的温度
范围内工作，具有较高的可靠性和稳定性。

这使得开关电源适用于各种环境条件下的
电子设备。

4. 输出稳定：开关电源通过高精度的反馈回路和控制电路，可以实现输出电压和电流
的稳定性，保证电子设备的正常工作。

而且开关电源通常具有多种保护机制，如过载
保护、过热保护等，能够有效保护设备和用户的安全。

5. 噪音较小：开关电源采用高频开关操作，输出的电流和电压波形较平滑，噪音较小，不会对其他电子设备产生干扰。

这在一些对电磁兼容性要求较高的应用中非常重要。

总之，开关电源具有高效、小巧、稳定等优点，广泛应用于各种电子设备中。

但同时
也存在一些问题，如较高的成本和较复杂的设计和控制。

因此，在选择和应用开关电
源时，需要充分考虑具体需求和成本效益。

开关电源中的小启示

开关电源中的小启示开关电源是一种看似简单，但却异常复杂的电子系统。

其中包含着很多有意思的问题，我放在这里，促使自己思考思考：1.一般buck系统输出电压和输入电压是按开关管占空比计算的。

比如说，24V输入，输出12V，那么占空比应该是50%。

这个理论推导大多数情况下是不遵守的。

因为这个是在开关电源满量程下推导的。

事实上，开关电源一般工作都会小于最大量程输出。

这里有一个前提，就是一个周期内输入的能量会与输出的能量相抵消。

如果不能抵消呢？那么开关电源就会进入打嗝模式（轻跳模式），即连续几个工作周期内有开关波形输出，然后连续几个周期内都没有开关波形。

保证输入能量与输出能量相等。

从理论上讲，可以认为是变成了频率更低，占空比更低的一个开关波形。

也可以理解为，开关电源的拓扑结构中的开关管控制的精度有限，在一个周期内可能占空比的分辨率只能到0.5%，想要实现0.01%的精度，只能用更多的周期来逼近。

比如说，5% 4% 4% 4%的四个连续开关周期组合成了一个4.25%的占空比。

这让我联想到，DLP 投影仪和背投彩色电视机，其实也是这个原理，DLP 的核心芯片只能让一个点变亮或者变灭，曝光灯光通过色轮投在DLP上，DLP 的反射光通过镜头射出。

如果用高速摄像机DLP 画面，那么应该是能看到不同颜色的单色画面。

通过人眼的暂留效应，进行空间合成。

软件中也是如此，体积和速度，软件可以用空间换时间，可以用时间换空间。

2.三种开关电源系统buck, boost, buck-boost，冷启动时，都是由0状态开始启动到工作状态。

用于滤波的电容也是从0开始充电到规定的电压。

事实上，如果不加以限制，能产生很大的In rush 电流。

对系统造成不可逆的损伤。

同理，在负载变动，输出功率变化的情况下，都会出现 In rush 电流。

为什么会出现这种现象，还是控制电路的控制方法问题。

一般开关电源的输出都是恒压源，只对电压做追踪控制。

电压时控制目标，开关管流过去的不是电压，而是能量。

开关电源心得体会

开关电源心得体会开关电源心得体会开关电源是现代电子设备中常见的一种电源类型，它能够将交流电转换为直流电，并且具有高效能、小体积、轻质、稳定性好等特点，因此广泛应用于电子产品、通信设备、计算机等领域。

在我的学习和实践中，我对开关电源有了更深入的了解，并从中获取了一些心得体会。

首先，在学习开关电源的过程中，我深刻认识到了学习的重要性。

开关电源作为一种复杂的电子器件，需要我们具备扎实的电子基础知识和相关的工程技术。

通过参与学校的课程学习以及与专业教师的交流讨论，我逐渐掌握了开关电源的基本原理和设计方法。

同时，我积极参与实际线路的搭建与调试，通过实践不断提高自己的动手能力和解决问题的能力。

通过不断学习和实践，我深刻认识到只有通过扎实的学习和实践，才能真正掌握开关电源的设计与应用。

其次，在实践过程中，我体会到了坚持不懈的重要性。

开关电源设计与调试是一个反复试错的过程，往往需要不断调整参数和检查电路，才能达到理想的效果。

在实践中，我遇到了许多困难和挫折，但我没有放弃，坚持不懈地尝试和改进。

我通过不断总结和分析，找到了问题所在，并采取相应的措施解决。

这种坚持不懈的态度不仅帮助我克服了困难，还培养了我的毅力和耐心，提高了自己的工作效率。

另外，我在开关电源的实践中也深刻意识到了安全意识的重要性。

开关电源工作时会产生高电压、大电流等危险因素，一旦操作不当就可能造成电击、短路等安全事故。

因此，我在操作过程中时刻保持警惕，按照操作规程进行，并且保持仪器设备的良好状态，以确保自己和他人的安全。

同时，我也将这种安全意识扩展到工作中的其他方面，遵守相关的安全操作规程，保证自己和同事的安全。

最后，通过学习和实践，我还认识到了团队合作的重要性。

在实践中，我与同学们一起合作完成了一些开关电源相关的实验和项目。

通过与他们的合作，我学会了与人沟通、协调和分工合作。

每个人都有自己的长处和不足，通过相互交流和合作，我们互相学习，共同进步。

开关电源设计重难点问题剖析

开关电源设计重难点问题剖析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EMI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？（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。

为什么要接地？接地技术的引入最初是为了防止电力或电子等设备遭雷击而采取的保护性措施，目的是把雷电产生的雷击电流通过避雷针引入到大地，从而起到保护建筑物的作用。

开关电源个人总结

开关电源个人总结
开关电源是一种采用开关器件进行控制的电源，具有高效率、小体积、轻重量等优点，广泛应用于电子设备中。

个人总结如下：
1. 高效率：开关电源的工作原理是通过开关器件的开启和关闭来调节电压和电流，能
够实现高效能的转换，电能的损失相对较小。

2. 小体积：相比于传统的线性电源，开关电源采用了高频开关技术，在同样功率输出
的情况下，开关电源的体积要小很多，适合应用于小型设备中。

3. 轻重量：由于开关电源采用了高频开关技术和高效能的转换方式，导致电源的重量
相对较轻，便于携带和安装。

4. 稳定性好：开关电源采用反馈控制的方式来调节电压和电流，能够实现稳定的输出，对输入电压的波动有一定的抗干扰能力。

5. 脉冲干扰：由于开关电源的开关频率较高，其输出信号中会含有一定的脉冲干扰，
需要通过滤波电路来进行抑制。

总的来说，开关电源是一种高效率、小体积、轻重量的电源，适用于各种电子设备和
工业应用，但在设计和应用过程中需要注意脉冲干扰的问题。

开关电源设计心得体会

开关电源设计心得体会开关电源设计心得体会一、电路组成及工作原理1、电路组成根据要求，本次设计控制电路形式为反激式，单端反激式电路比正激式开关电源少用一个大储能滤波电感以及一个续流二极管，因此其体积小，且成本低。

此电源设计要采用的是反激式的开关管连接方式，并且开关电源的触发方式是它激式。

电源开关频率的选择决定了变换器如开关损耗、门极驱动损耗、输出整流管的损耗会越来越突出，对磁性材料的选择和参数设计的要求也会越苛刻。

另外，高频下线路的寄生参数对线路的影响程度难以预料，整个电路的稳定性、运行特性以及系统的调试会比较困难。

在本电的特性。

开关频率越高，变压器、电感器的体积越小，电路的动态响应也越好。

但随着频率的提高，诸源中，选定工作频率为100 。

2、工作原理一、开关电源的工作过程相当容易理解，在线性电源中，让功率晶体管工作在线性模式，与线性电源不同的是，PWM开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态，在这两种状态中，加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的（在导通时，电压低，电流大；关断时，电压高，电流小）/功率器件上的伏安乘积就是功率半导体器件上所产生的损耗。

二、与线性电源相比，PWM开关电源更为有效的工作过程是通过“斩波”，即把输入的直流电压斩成幅值等于输入电压幅值的脉冲电压来实现的。

脉冲的占空比由开关电源的控制器来调节。

一旦输入电压被斩成交流方波，其幅值就可以通过变压器来升高或降低。

通过增加变压器的二次绕组数就可以增加输出的电压组数。

最后这些交流波形经过整流滤波后就得到直流输出电压。

如图1.1所示。

三、控制器的主要目的是保持输出电压稳定，其工作过程与线性形式的控制器很类似。

也就是说控制器的`功能块、电压参考和误差放大器，可以设计成与线性调节器相同。

他们的不同之处在于，误差放大器的输出（误差电压）在驱动功率管之前要经过一个电压/脉冲宽度转换单元。

四、开关电源有两种主要的工作方式：正激式变换和升压式变换。

开关电源心得

开关电源心得（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种类型的经典范文，如工作总结、工作计划、合同协议、员工手册、管理办法、条据文书、策划方案、教学资料、作文大全、其他范文等等，想了解不同范文格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!Moreover, our store provides various types of classic sample essays, such as work summaries, work plans, contract agreements, employee manuals, management measures, document documents, planning plans, teaching materials, essay summaries, and other sample essays. If you want to learn about different sample formats and writing methods, please pay attention!开关电源心得开关电源心得[优秀5篇]开关电源心得要怎么写，才更标准规范？根据多年的文秘写作经验，参考优秀的开关电源心得样本能让你事半功倍，下面分享【开关电源心得(优秀5篇)】相关方法经验，供你参考借鉴。

开关电源设计的一般考虑

第一章开关电源设计的一般考虑在设计开关电源之前，应当仔细研究要设计的电源技术要求。

现以一个通信电源模块的例子来说明设计要考虑的问题。

该模块的技术规范如下：1 电气性能除非另外说明,所有参数是在输入电压为220V,交流50Hz以及环境温度25℃下测试和规定的.表1.1调压范围2 效率额定电压输出电流限流范围过压范围调压范围1I(max)54.9V 28A 110％ 58.8- 52.55- 45.7 ＞87％Imax 61.2V 52.75V 45.9V1.1 输入电压：单相交流额定电压有效值220V±20%频率：频率范围 45-65Hz电流：在满载运行时,输入220V,小于8A。

在264V时,冲击电流不大于18A效率：负载由50％－100％为表2.1值功率因数：大于0.90,负载在50％以上,大于0.95谐波失真：符合IEC 555-2要求启动延迟：在接通电源3秒内输出达到它的额定电平保持时间：输入176V有效值,满载,大于10mS1.2 输出电压：在满载时,输出电压设定在表1值的±0.2％电流：负载电流从零到最大值(参看表1)，过流保护开始是恒流,当电压降低到一定值得时,电流截止.稳压特性：负载变化由零变到100％, 输入电压由176V变到264V最坏情况下输出电压变化不超过200mV.瞬态响应：在没有电池连接到输出端时,负载由10％变化到100％,或由满载变化的10％,恢复时间应当在2mS之内.最大输出电压偏摆应当小于1V.静态漏电流：当模块关断时,最大反向泄漏电流小于5mA.温度系数：模块在整个工作温度范围内≤±0.015％.温升漂移：在起初30秒内,±0.1％输出噪音：输出噪音满足通信电源标准,衡重杂音＜2mV.1.3 保护输入：输入端保护保险丝定额为13A.输出过压：按表 1.1设置过压跳闸电压,输出电压超过这个电平时,将使模块锁定在跳闸状态.通过断开交流输入电源使模块复位.输出过流：过流特性按表1.1的给定值示于图1.过流时,恒流到60％电压,然后电流电压转折下降.(最后将残留与短路相同的状态)输出反接：在输入反接时,在外电路设置了一个保险丝烧断(＜32A/ 55V)过热：内部检测器禁止模块在过热下工作，一旦温度减少到正常值以下,自动复位.1.4 显示和指示功能输入监视：输入电网正常显示.输出监视：输出电压正常显示.(过压情况关断).限流指示：限流工作状态显示.负载指示：负载大于低限电流显示.继电器：输入和输出和输入正常同时正常显示。

反激式开关电源设计的思考

反激式开关电源设计的思考一对一般变压器而言,原边绕组的电流由两部分组成,一部分是负载电流分量,它的大小与副边负载有关;当副边电流加大时,原边负载电流分量也增加,以抵消副边电流的作用.另一部分是励磁电流分量,主要产生主磁通,在空载运行和负载运行时,该励磁分量均不变化.励磁电流分量就如同抽水泵中必须保持有适量的水一样,若抽水泵中无水,它就无法产生真空效应,大气压就无法将水压上来,水泵就无法正常工作;只有给水泵中加适量的水,让水泵排空,才可正常抽水.在整个抽水过程中,水泵中保持的水量又是不变的.这就是,励磁电流在变压器中必须存在,并且在整个工作过程中保持恒定.正激式变压器和上述基本一样,初级绕组的电流也由励磁电流和负载电流两部分组成;在初级绕组有电流的同时,次级绕组也有电流,初级负载电流分量去平衡次级电流,激励电流分量会使磁芯沿磁滞回线移动.而初次级负载安匝数相互抵消,它们不会使磁芯沿磁滞回线来回移动,而励磁电流占初级总电流很小一部分,一般不大于总电流10%,因此不会造成磁芯饱和.反激式变换器和以上所述大不相同,反激式变换器工作过程分两步:第一:开关管导通,母线通过初级绕组将电能转换为磁能存储起来;第二:开关管关断,存储的磁能通过次级绕组给电容充电,同时给负载供电.可见,反激式变换器开关管导通时,次级绕组均没构成回路,整个变压器如同仅有一个初级绕组的带磁芯的电感器一样,此时仅有初级电流,转换器没有次级安匝数去抵消它.初级的全部电流用于磁芯沿磁滞回线移动,实现电能向磁能的转换;这种情况极易使磁芯饱和.磁芯饱和时,很短的时间内极易使开关管损坏.因为当磁芯饱和时,磁感应强度基本不变,dB/dt近似为零,根据电磁感应定律,将不会产生自感电动势去抵消母线电压,初级绕组线圈的电阻很小,这样母线电压将几乎全部加在开关管上,开关管会瞬时损坏.由上边分析可知,反激式开关电源的设计,在保证输出功率的前提下,首要解决的是磁芯饱和问题.如何解决磁芯饱和问题?磁场能量存于何处?将在下一篇文章:反激式开关电源变压器设计的思考二中讨论.反激式开关电源设计的思考二“反激式开关电源设计的思考一”文中,分析了反激式变换器的特殊性防止磁芯和的重要性,那么如何防止磁芯的饱和呢?大家知道增加气隙可在相同ΔB的情况下,ΔIW的变化范围扩大许多,为什么气隙有此作用呢?由全电流定律可知:由上例可知,同一个磁芯在电流不变的条件下,仅增加1mm气隙,加气隙的磁感强度仅为不加气隙的磁感应强度的4.8%,看来效果相当明显.加了气隙后,是否会影响输出功率呢?换句话说,加了气隙变压器还能否储原来那些能量呀?看一下下面的例子就知道了:在“思考一”一文中已讨论过,当开关管导通时,次级绕组均不构成回路,此时,变压器象是仅有一个初级绕组带磁芯的电感器一样,母线将次级需要的全部能量都存在这个电感器里.如下图1就是一个有气隙的电感器:图1表示一个磁芯长为lm,气隙长为lg,截面积为Ae的磁芯,在其上绕N匝线圈, 当输入电压为Ui时,输入功率为Wi:6式右边的积分为图2中阴影部分面积A,即就是说:磁场能量的大小等于磁化曲线b和纵轴所围成的面积大小.图1中,假定磁路各部分的面积相等,磁芯各部分的磁场强度为Hm,气隙部分的磁场强度为Hg,由全电流定律得:11式右边第一项是磁芯中的磁场能量,第二项是气隙部分的磁场能量,分别用Wi和Wg表示;那么:图3中,曲线m表示图1电感器无气隙时的磁化曲线,曲线g表示有气隙时的磁化曲线.图中,面积Am表示储存在磁芯部分的磁场能量;面积Ag表示储存在气隙部分的磁场能量.上面讲了气隙的作用以及磁场能量在变压器中的分布,那么,根据输出功率如何选用磁芯呢?将在反激式开关电源设计思考三中讨论.反激式开关电源设计的思考三(磁芯的选取)在DCM状态下选择:Uin-电源输入直流电压Uinmin-电源输入直流电压最小值D-占空比Np-初级绕组匝数Lp-初级绕组电感量Ae-磁芯有效面积Ip-初级峰值电流f-开关频率Ton-开关管导通时间I-初级绕组电流有效值η-开关电源效率J-电流密度通过(3)式可方便计算出反激式开关电源在电流断续模式时磁芯的AeAw值,通过查厂商提供的磁芯参数表就可选择合适的磁芯,在选择磁芯时要留一定的余量.例如:有一反激式开关电源输出功率为10W,开关频率为40KHz, ΔB为0.16T,电流密度取4.5A/mm2磁芯选用EE系列, 那么由公式(3)可知:考虑到实际绕线的绝缘层等的影响,须考虑填充系数(取0.8), 即:Ap = AeAw/0.8=1.736×1000 / 0.8 = 2207.5通过上面计算,EE19磁芯比较接近,考虑到辅助绕组和其他因素选择EE20磁芯.为计算方便,(3)式可修正为:Ap = AwAe = 6500×P0 / (△B×J×f) (4)单位:P0 ----- 瓦特;△B ---- 特斯拉J ------ 安培/平方毫米f ------ 千赫兹Ap ------ 毫米的四次方在实际使用中一定要注意公式的应用条件,公式(4)是在单端反激式开关电源电流断续模式下推导出来的,并且用了一系列假设:1．窗口使用系数SF:0.42．初级绕组面积Ap = 次级绕组面积As3．当直流输入电压最低时Dm=0.54．电源效率η= 0.85．填充系数为0.8因此,该计算值在使用中要根据实际情况酌情修正,并且作为我们选择磁芯的一个大致参考,由于工艺的原因必须通过实践验证而最终确定.另外单端反激式开关电源中,他激式和自激式的效率差别比较大,一般自激式的效率比较低,大概在0.7左右,使用公式(4)时要乘以(0.8/0.7=)1.15进行修正.磁芯选好后,在反激式开关电源设计过程中应该遵循的规则将在反激式开关电源设计的思考四中讨论.反激式开关电源设计的思考四-反激式开关电源设计应遵循的规则由于反激式开关电源的特殊性,在设计时要特别考虑的问题就多一些,归纳起来有如下几点:一、任何时刻开关管上所承受的电压都要低于它所能够承受的最大电压,并且要有足够的安全裕量;以此为出发点,就确定了变压器的变化;Ucemax = Uinmax + N·Uo + Upk + Uy式中:Ucemax-开关管所能承受的最大电压N-变比初级匝数Np / 次级匝数NsUin-直流输入电压最大值Uo-输出电压Upk-漏感所产生的电压Uy-电压裕量此式很重要一点,就是确定了变比N,变比一确定一系列问题就确定下来;比如:反射电压:VoR ＝N·Vo;占空比: D = VoR /( Vin +VoR);导通时间: Ton = D·T变比一定要选择合适,以使电路达到优化;若使用双极型晶体管对其基电极的控制很重要,因为它影响着Vcemax的大小:Vces>Vcer>Vceo;在ce间承受最高电压时最好保证be结短接或者反偏,此时晶体管就可承受较高的反偏电压.二、任何时刻都应保证磁芯不饱和;由于反激式开关变压器的特殊性,磁芯饱和问题在反激式变换器的设计中尤为重要.一旦磁芯饱和,开关管瞬间就会损坏.为防止磁芯饱和反激式开关变压器磁芯一般都留气隙,显著扩大磁场强度的范围,但仅靠气隙并不能完全解决磁芯饱和的问题,由磁感应定律很容易得出:由(1)式知:磁感应强度与输入电压和导通时间有关.在输入电压一定时,由反馈电路保证Ton的合适值.在工作过程中,根据磁饱和的形式分两种情况:一种是:一次性饱和:当反馈环路突然失控时,在一个周期内导通一直持续,直到过大的Ip使磁芯饱和而使开关管立即损坏;另一种是:逐次积累式饱和:磁芯每个周期都有置位与复位动作,反激式开关电源磁芯置位是由初级绕组来实现,磁芯复位是由次级绕组和输出电路来实现.当电路等设计不当时, 每次磁芯不能完全复位,一次次的积累,在若干周期内磁芯饱和.就像吹气不一样,一口气吹破就相当磁芯一次性饱和;每吹一次,就排气,但每次排气量都比进气量少一点,这样循环几次后,气球就会被撑破的;若每次充排气量相同,气球就不会破的,磁芯也是如此,如下图:磁芯从a→b→c为置位,从c→d→a为复位,每个周期都要回到a,磁芯就不会饱和.对于反激式开关电源的断续模式,磁芯复位一般是不成问题的.三、始终保持变换器工作于一个模式如CCM或DCM;不要在两个模式之间转换,这两种模式不同,对反馈回路的调节电路要求也不同,在考虑某一种模式而设计的调节电路, 如运行到另一模式时易引起不稳定或者性能下降.四、保证最小导通时间不接近双极性开关管的存储时间;(MOSFET管例外)在设计反激式开关电源时,特别在开关电源频率较高、直流输入电压最高,负载又较轻时,开关导通时间Ton最小,若这个时间接近或小于双极性晶体管的存储时间(0.5μs~1.0μs)时,极易造成开关管失控,而使磁芯饱和.此时就要重新审视开关频率的选择,或能否工作于如此高电压或者通过调节占空比来适应.或者选用其他电路拓扑.五、不要将变换器的重要元件的参数选得接近分布参数;具体来说,电阻不要太大,电容器和电感器不要太小.(1)许多反激式开关电源都有一个振荡频率,由IC芯片提供,如UC3842,由RC决定,当把R选择太大,C太小时,就易使稳定性特别差;如电容C小得接近分布参数,也就是说取掉该电容由线路板及其它元件间的分布参数而形成的容值都和所选的电容容值差不多;或者所选电阻太大以至于线路板上的漏电流所等效的阻值都和所选的电阻大小差不多;这将造成工作不稳定,如温度或湿度变化时其分布参数也跟着变化,严重影响振荡的稳定性.R一般不要大于1M欧,C一般不要小于22PF.(2)反激式开关电源的输出功率如下式:(DCM)由(2)式可知:在电流断续模式时,当电压和频率固定的情况下,输出功率和变压器的初级电感成反比.即要增加功率就要减小初级绕组的电感量.反激式开关变压器的特殊性:当开关管导通时变压器相当于仅有初级绕组的一个带磁芯的电感器 ,当这个电感器小到一定值时就不可太小了,当小至和分布电感值差不多时,这样变压器的参数就没有一致性,工作稳定性差,可能分布参数的变化都会使整个电感值变化一少半,电路的可靠性就无从谈起.初级电感值至少应是分布电感的10倍以上.(3)同样道理,磁芯的气隙也不可选的太少,太小的话,磁芯稍微的变动(如热胀冷缩)对气隙来说都显得占的比例很大,这样的变压器就无一致性可言,更无法批量生产. 六、反激式变换器的输出滤波电容比起其它拓扑形式的电路所受的冲击更大,它的选择好坏对整个电源的性能及寿命有举足轻重的作用.选择时,一般是按纹波电压要求初选电容值,用电容的额定纹波电流确定电容值,这样比较安全稳妥.当然,耐压值和温度等级也要足够.七、降低损耗,遏制温升,提高效率,延长寿命开关电源内部的损耗主要分四个方面:(1)开关损耗如:功率开关,驱动;(2)导通损耗如:输出整流器,电解电容中电阻损耗;(3)附加损耗如:控制IC,反馈电路,启动电路,驱动电路;(4)电阻损耗如:预加负载等;在反激式开关电源中,功率开关和驱动以及输出整流部分占损耗的90%多,磁性元件占5%,其它占5%; 损耗直接影响效率,更影响电源的稳定性和工作寿命.损耗都以发热而表现出来,晶体管和电容和磁性元件都对温度很敏感;下面看一下温度的影响:(1)温度每升高10℃,电解电容的寿命就会减半(2)在高温和反向电压接近额定值时,肖特基二极管的漏电很严重,就像阴阳极通路一样;(3)通用磁性材料,从25℃到100℃饱和磁感应强度下降30%左右;在这里,磁性材料的损耗虽然说占比例很小但是它对整个开关电源的影响非常大.比如在正常工作时,设计的最大磁通密度偏大,由于温升的原因将使饱和磁感应强度下降,再加上反馈回路的延迟效应而使导通时间加长,极易使磁芯饱和,瞬间开关管损坏.在此设计时,最好保证铜耗接近于磁耗,初级绕组的铜耗接近于次级绕组的铜耗以达到最优化的设计防止磁芯过渡温升.(4)MOSFET管,每升高25℃,栅极阀值电压下降5%;MOSFET管的最大节点温度时150℃,节点温度的理想值为105℃,最高不要超过125℃;MOSFET管,Rds随温度的升高而增大.(5)双极型晶体管,随温度的升高,Vce而减小,在环境温度较高或接近最高结温时,晶体管的实际最高耐压会有所下降,并且漏电流会更进一步增加,很易造成热损耗.所以,在设计时,尽可能降低元件本身损耗而造成的温升,也要注意远离热源,不因外界原因而造成温升.更要优化设计减小损耗,提高效率,延长元器件及整个电源的工作寿命.反激式开关电源设计的思考五-常用公式的理解在反激式开关电源设计之前,我们必须对要用到的公式有所了解,这样不至于造成不管公式适用条件如何,拿来就用,以致看似合理实则差之远矣. 下面将在反激式开关电源设计中常用的公式分析如下:再讲电源设计用公式前先看一看一些基本的知识.一、基本知识1.磁场的产生:磁场是由运动电荷产生的,变压器磁芯中的磁场是由绕组中的传导电流产生,磁铁的磁场是由“分子电流”产生.2.右手定则右手定则用于判断通电螺线管的磁极(N极/S极,或者说磁力线的方向),用右手握住螺线管,弯曲的四指沿电流回绕方向将拇指伸直,这时拇指指向螺线管的N极或者磁力线的方向.3.磁感应强度B磁场是由运动电荷产生的,同时,运动的电荷在磁场中又会受到力的作用.由此,人们通过在磁场中运动的电荷所受磁场力的大小来反映磁场的强弱;让不同电量(q>0)的电荷,在垂直磁场的方向以不同的速度运动,该电荷就会受力,虽然电荷在各点受磁场力的大小不同,但是力与电荷量以及速度的比值在同一点却是相同的,唯一的,这个值就反映了该点磁场的强弱.因此:B ＝F / q.v (1)该式的物理意义为:磁场中某点的磁感应强度B的大小,在数值上等于单位正电荷,以单位速度沿垂直磁场方向运动时,所受力的大小.磁感应强度的单位:4.磁通量φ磁场不仅有强弱还有方向,用磁力线能很好的表示磁感应强度的方向,磁力线是一些围绕电流的闭合线,没有起点也没有终点的曲线.把垂直穿过一个曲面的磁感应线的条数称为穿过该面的磁通量.用φ表示.也形象的将磁感应强度称为磁通密度,两者关系如下:φ＝B·S (2)磁通的单位:1T·m2 = 1Wb(韦伯)5.磁场强度H既然点电荷之间的相互作用服从库仑定律,那么,库仑认为点磁荷也应有类似的定律.此式为磁的库仑定律;既然电场强弱可通过点电荷去测量,那么磁场的强弱也就可用点磁荷来测量,类似的,把点磁荷放在磁场中,根据其受力的大小就可反映该点磁场的强弱,因此就引入了磁场强度的物理量HH ＝F/qm0 (4)该式中F是试探点磁荷qm0在磁场某点所受的力,该式的物理意义:磁场中某点的磁场强度H的大小在数值上等于单位磁荷在该点所受到的磁场力的大小.6.安培环路定理磁感应线是套连在闭合载流回路上的闭合线,若取磁感应强度沿磁感应线的环路积分,则磁感应强度沿任何闭合环路L的线积分,等于穿过这个环路所有电流的代数和的μ0倍.∮(L)B·dl =μ0∑I(5)在有磁介质时,安培环路定律表示为:∮LB·dl =μ0(∑I +Is)(6)(6)式中:Is-为磁化电流I -传导电流介质内任何曲面S的磁化电流强度Is为Is ＝∮LM dl (7)(7)式中,M为磁化强度,在数值上等于磁化面电流密度代(7)式入(6)式得:∮LB·dl =μ0(∑I +∮LM dl)或:∮L( -M)·dl =∑I令:H ＝ -M则:∮LH·dl =∑I (8)(8)式表示:磁场强度沿任一闭合路径的线积分只与传导电流有关.也说明传导电流确定以后,不论磁场中放进什么样的磁介质,也不论磁介质放在何处,磁场强度的线积分都只与传导电流有关.因而,引入磁场强度H这个物理量后,就可绕过磁介质磁化,磁化电流等不方便测量、处理等一系列问题,而可方便的从宏观上处理磁介质的存在时的磁场问题.7.磁感应强度B和磁场强度H的关系磁感应强度和磁场强度都是反映磁场强弱和方向的物理量.磁感应强度是根据在磁场中垂直运动的电荷受力这个特点出发,通过运动电荷在磁场中受力大小及方向反映磁场的强弱及方向的.磁场强度是根据两个磁荷间总有作用力这个特点为出发点,通过在磁场中放探试点磁荷,根据点磁荷在该点受力大小和方向来反映磁场的强弱及方向的.也就是说,由于人们对磁的认识的观点不同而使对同一个物理现象用不同的物理量来描述的.在磁荷观点中,为描述磁场的强弱而引入了磁场强度H,而磁感应强度B是作为辅助量引入的;相反,在分子电流观点中,为描述磁场的强弱而引入了磁感应强度B,而磁场强度H时作为辅助量引入的.引入磁感应强度和磁场强度都只是表示磁场在某点的强弱及大小,磁场是自然存在的,它在某点的大小和方向是客观存在的,不会因为表示的方法不同而有所改变.由磁场强度H的定义式可知:上式中:μ0-绝对磁导率μr-相对磁导率μ-磁介质的磁导率8.法拉第电磁感应定律穿过单匝导线回路的磁通量变化时,会在导体回路中产生感应电动势,感应电动势的大小与穿过回路磁通量的变化率dφ/ dt 成正比.ε＝-K dφ/ dt(12)若全采用国际单位制,K＝1ε＝-dφ/ dt当为N匝导线组成的回路时ε＝-N dφ/ dt(13)法拉第电磁感应定律表明,决定感应电动势大小的是磁通随时间的变化率, 而不是磁通量本身的大小,也就是说保持恒定大小的磁通量是不会产生感应电动势的.9.自感系数L对于密绕N匝的线圈,电流I在各匝线圈中产生的磁通基本相同,线圈产生的自感电动势为:(14)式说明了自感电动势与自感磁链ψ的关系,而自感磁链与线圈中的电流成正比:ψ＝L I (15)式中,系数L称为自感系数,I与ψ均为由方向性的物理量,在合适的符号规定下,可保证自感磁链与电流同时为正或同时为负,因而保证自感系数恒为正.代(15)入(14)得:由该式可知,自感系数L在数值上等于单位电流引起的自感磁链,但是自感系数就象电阻器的电阻一样,是该器件本身的一种属性,是自然存在的,和是否有电流流过以及电流大小都无关,它只决定于线圈本身的大小,形状以及周围介质等因素.10.有效值,平均值(以电流为例)11.次级有效值,平均值(以电流为例)二、开关电源设计部分相关公式:1.变比/匝数比:NN ＝Np / Ns (20)但是在设计变压器之前并不知道初次级线匝匝数,匝数比的确定很大程度上取决于开关管的耐压值,由于输入最高直流电压,变压器的漏感和反射电压一起确定了开关管在截止瞬间所要承受的最大的电压值,其中反射电压是由输出电压和变比确定的,若开关管所能承受的最大电压为Vm,那么:Vm = Uinmax + N(V0+Vd) + Vpk + Vy (21)式中:Uinmax-为最大直流输入电压Vo- 输出电压Vd-输出二极管管压降Vp-漏感所产生的尖峰电压Vy-安全电压裕量其中,漏感电压可通过变压器制作工艺和增加阻容吸收电路来抑制;可见,改变匝数比能控制开关管的威胁,对于220或380电网来说,开关管的耐压已不成问题,在设计中常常根据反射电压直接确定匝数比;VoR = N(VO+VD) (22)220V交流电压时,VoR常取150V左右380V交流电压时,VoR常取200V左右可根据具体情况调整即可.2.初级匝数:Np根据电磁感应定律首先确定△B,△B的选择保证变压器正常工作时不会饱和,一般主要根据磁性材料和开关电源频率决定,磁材确定Bs,开关频率影响磁耗,磁耗过大,磁芯温升越高,一般磁芯从25℃到100℃,Bs下降30%,因此开关频率越高,△B占Bs的比例越小,以下是一个资料的建议:频率f 最大工作磁通密度<50kHz 0.5Bs<100 kHz 0.4Bs<500kHz 0.25Bs<1M kHz 0.1Bs可见,此式是在开关管导通时间时保证磁芯不饱和的情况下选择初级匝数, 即由△B去确定Np3.初级电感量:Lp由自感系数的定义可知:要计算电感必须知道初级电流Ip4.初级峰值电流:Ip反激式开关电流在开关管导通时变压器就像是仅有一个初级线圈的电感器, 输入的能量由初级线圈转化为磁场能存入磁芯和气隙中.可见,在最低输入电压时保证输出功率的情况下选择最大Ip.5.匝数N,反射电压Vor和最大占空比Dm在功率开关管导通期间,开关变压器的磁芯磁通φ随初级绕组电流Ip的增大而增大;在功率磁开关管截止期间,磁通φ随次级绕组电流减小而减小;设磁通φ的最小值为φmin,在磁化电流临界状态和不连续状态下,最小磁通φmin对应于剩余磁感应强度的磁通是一个确定值.假若在每个工作周期结束时,磁通没有回到周期开始时的出发点,则磁通φ将随周期地重复而逐渐增加,工作点也将不断上升,使得电流增大,磁芯饱和,当磁芯饱和时如下曲线S处:此时,随着H的变化,即i的变化,dφ/dt = 0,也即,ε＝-Ndφ/ dt＝0开关管所承受的电压为:Uin+ε-IxRp=Uin-Ndφ/ dt-IxRp＝Uin-0-IxRp≈UinUin直接加于开关管上,开关管会瞬间损坏.为了不至于发生这种损坏功率开关管的现象,每个周期结束时工作磁通φ必须回到原来的初始位置,-这就是磁通φ的复位原则.U＝Ndφ/ dt,故可得:dφ＝1/N·U·dt对于反激式开关电源来说,在功率管处于导通期间:dφ＝1/Np·Ui·Ton在功率管处于截止期间:dφ＝1/Ns·Uo·Tr在功率管导通期间磁通量的增加量dφ导通应该等于在功率管截止期间磁通量的减少量dφ截止,即:工作在磁化电流连续状态下的单管反激式型直流变换器的输出电压Uo取决于功率开关变压器初次级绕组的匝数比,功率开关导通时间Ton与截止时间Toff之比和输入电压Ui的高低,而与负载电阻R无关.。

buck开关稳压电源设计心得

buck开关稳压电源设计心得引言：设计一款高效稳定的开关稳压电源是电子工程师的重要任务之一。

在过去的项目中，我有幸参与了一款Buck开关稳压电源的设计，获得了宝贵的经验和体会。

本文将分享我在这个过程中所学到的知识和心得体会，希望对其他电子工程师在类似项目中起到一定的借鉴作用。

一、前期准备工作：在开始设计之前，了解原理和基本要求是非常重要的。

我充分阅读了有关Buck开关稳压电源的相关资料，掌握了其基本原理。

并认真核对了项目需求，包括输出电压、输出电流、效率等方面的要求。

明确项目要求对于设计电路的选择和后续的优化有着重要的指导作用。

二、电路选择和元件选型：从众多的电路拓扑中选择适合当前项目的Buck电路是首要任务。

在选择中要考虑影响因素包括输入电压、输出电压、输出电流、效率要求等。

在项目中，我选择了同步整流Buck电路，因其具有高效率、低功耗等优点。

接下来的任务是选型合适的电阻、电容、二极管和功率管等元器件。

选用优质的元器件可以提高电路性能和可靠性，要综合考虑价格、性能和供货等因素。

三、PCB设计：良好的PCB设计对于电路的性能和稳定性具有重要影响。

在进行布线设计时，我尽量缩短信号和功率的路径，减少阻抗和电感，降低串扰和干扰。

同时，合理的引脚布局和分离地平面设计可以减小回路的环路电流，提高电磁兼容性。

在最终的设计中，我还加入了滤波电容和保护元件，以提高电源的稳定性和可靠性。

四、开关频率和控制方式选择：选择适当的开关频率对于电源的性能和效率有着重要影响。

较高的开关频率能够减小滤波电感和电容的大小，从而减小整个电路的体积。

控制方式的选择可以根据具体的应用场景和性能要求来定，比如当前项目中我选择了脉宽调制（PWM）控制方式来实现电压的稳定输出。

五、测试和调试：设计完成后，进行测试和调试是非常重要的环节。

在测试中要精确测量输出电压、电流和效率等参数并与设计要求进行对比。

同时对于温度、短路和过电流等异常情况要进行保护测试，以确保电源在不同负载和环境下的稳定性和可靠性。

浅谈开关电源设计体会word资料11页

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。

开关电源可靠性设计的思考

开关电源可靠性设计的思考发表时间：2018-08-06T16:12:08.960Z 来源：《电力设备》2018年第11期作者：李治均[导读] 摘要：开关电源在航天、交通、军事、家电等领域应用十分广泛，同时也普遍应用于人们的日常生活和生产过程中。

（广东卓梅尼技术股份有限公司广东省中山市 528404）摘要：开关电源在航天、交通、军事、家电等领域应用十分广泛，同时也普遍应用于人们的日常生活和生产过程中。

随着电源技术和各类元器件的不断创新和改进，人们也对开关电源设计提出了更高要求。

本文主要对开关电源的可靠性设计进行了研究。

关键词：开关电源；可靠性引言随着科学技术的进步，开关电源已经应用于人们生活的方方面面，人们对开关电源的的可靠性要求也在不断的提高，开关电源的可靠性是保证设备正常运行的关键。

为此如何设计出可靠性性能高的开关电源成为相关研究者重点研究的方向。

1开关电源的分类开关电源一般有三种工作模式：频率、脉冲宽度固定模式，频率固定、脉冲宽度可变模式，频率、脉冲宽度可变模式。

前一种工作模式多用于DC/AC逆变电源，或DC/DC电压变换；后两种工作模式多用于开关稳压电源。

另外，开关电源输出电压也有三种工作方式：直接输出电压方式、平均值输出电压方式、幅值输出电压方式。

同样，前一种工作方式多用于DC/AC逆变电源，或DC/DC电压变换；后两种工作方式多用于开关稳压电源。

根据开关器件在电路中连接的方式，目前比较广泛使用的开关电源，大体上可分为：串联式开关电源、并联式开关电源、变压器式开关电源等三大类。

其中，变压器式开关电源（后面简称变压器开关电源）还可以进一步分成：推挽式、半桥式、全桥式等多种；根据变压器的激励和输出电压的相位，又可以分成：正激式、反激式、单激式和双激式等多种；如果从用途上来分，还可以分成更多种类。

3开关电源的可靠性设计3.1合理选择电路拓扑开关电源的拓扑形势较为丰富，一般常见的类型包括单端反激式、正激式、双单端正激式、双管正激式、双正激式、半桥式、推挽式、全桥式等。

开关电源的设计理念和设计思路

开关电源的设计理念和设计思路1. 开关电源的基本概念开关电源，这个名字听上去是不是有点高大上？其实呢，它就是个让电流“开关”来“开关”去的小家伙，目的就是把我们的交流电转化成直流电。

简单说，就是把家里的220伏的电压，变成我们那些小电子设备需要的5伏、12伏等等。

为了让你更清楚这玩意儿咋回事，咱们先聊聊它的工作原理。

1.1 开关电源的工作原理开关电源的工作原理，就像是做饭时的食材准备。

首先，它得把交流电转成直流电，这一步就像把菜洗净切好。

然后，它会通过开关元件（通常是晶体管）来快速开关电流，就像厨师炒菜时翻炒的那种劲儿。

开关的速度非常快，可以达到几千赫兹，甚至上万赫兹。

这么高的频率，不但提高了效率，还让体积缩小了，真是一举两得，太聪明了！接着呢，经过电感、电容的处理，就能把电压稳定下来，送到你的电子设备里。

1.2 开关电源的优缺点当然，开关电源也不是万能的，有些优点和缺点总得提一提。

优点嘛，首先就是高效，省电又省空间，谁不喜欢呢？其次，输出电压调节范围广，可以适应不同的设备需求。

还有，可靠性高，适合各种复杂环境。

可是，缺点也有，比如电磁干扰比较大，需要做好屏蔽和滤波，特别是对一些敏感的设备来说，可得小心了。

2. 开关电源的设计理念接下来，咱们聊聊设计理念。

设计开关电源可不是随便画画就行，它涉及到很多技术细节和经验，真是一门深奥的学问呢。

设计理念就像盖房子，得有个好的蓝图，才能建得又稳又漂亮。

2.1 效率优先首先要强调的就是效率优先。

电源的工作效率越高，发热量就越小，能耗就越低，这可关系到我们的钱包和环境。

所以，设计时得选择合适的开关频率、元器件和电路布局，这样才能让电源在工作时如鱼得水，轻松高效。

2.2 安全性再来就是安全性。

开关电源在设计时，得考虑各种可能出现的故障，比如短路、过载等。

就像家里装修，电线埋好可不能马虎，要考虑到防火和安全问题，免得一着火，后悔都来不及。

所以，合理选择保护电路和元件的工作参数，绝对是重中之重。

开关电源设计与优化读书笔记

《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。