开关电源工程化实用设计指南
开关电源的设计步骤
【开篇】针对开关电源很多人觉得难，主要是理论与实践相结合；万事开头难，我在这里只能算抛砖引玉，慢慢讲解如何设计，有任何技术问题可以随时打断，我将尽力来进行解答。
设计一款开关电源并不难，难就难在做精；我也不是一个很精熟的工程师，只能算一个领路人。
希望大家喜欢大家一起努力!!【第一步】开关电源设计的第一步就是看规格，具体的很多人都有接触过；也可以提出来供大家参考，我帮助分析。
我只带大家设计一款宽范围输入的，12V2A 的常规隔离开关电源1. 首先确定功率，根据具体要求来选择相应的拓扑结构；这样的一个开关电源多项选择择反激式(flyback) 基本上可以满足要求备注一个，在这里我会更多的选择是经验公式来计算，有需要分析的，可以拿出来再讨论【第二步】2.当我们确定用flyback 拓扑进行设计以后，我们需要选择相应的PWM IC 和MOS 来进行初步的电路原理图设计(sch)无论是选择采用分立式的还是集成的都可以自己考虑。
对里面的计算我还会进行分解分立式：PWM IC 与MOS 是分开的，这种优点是功率可以自由搭配，缺点是设计和调试的周期会变长〔仅从设计角度来说〕集成式：就是将PWM IC 与MOS 集成在一个封装里，省去设计者很多的计算和调试分步，适合于刚入门或快速开发的环境集成式，多是指PWM controller 和power switch 集成在一起的芯片不限定于是PSR 还是SSR【第三步】3. 确定所选择的芯片以后，开始做原理图(sch)，在这里我选用ST VIPer53DIP(集成了MOS) 进行设计，原因为何(因为我们是销售这一颗芯片的)？设计之前最好都先看一下相应的datasheet，自己确认一下简单的参数无论是选用PI 的集成，或384x 或OB LD 等分立的都需要参考一下datasheet一般datasheet 里都会附有简单的电路原理图，这些原理图是我们的设计依据【第四步】4. 当我们将原理图完成以后，需要确定相应的参数才能进入下一步PCB Layout当然不同的公司不同的流程，我们需要遵守相应的流程，养成一个良好的设计习惯，这一步可能会有初步评估，原理图确认，等等，签核完毕后就可以进行计算一般有芯片厂家提供相关资料【第五步】5. 确定开关频率，选择磁芯确定变压器芯片的频率可以通过外部的RC 来设定，工作频率就等于开关频率，这个外设的功能有利于我们更好的设计开关电源，也可以采取外同步功能。
开关电源设计指南
开关电源设计指南开关电源是将电能转换为特定电压或电流输出的电子设备，广泛应用于各种电子设备中。
本篇文章将为读者提供一份开关电源设计指南，帮助读者了解开关电源的基本原理以及设计过程中的关键要点。
一、开关电源的基本原理开关电源的基本原理是通过开关管的开关动作，实现电能的高效转换。
开关电源由输入端、开关管、变压器、输出滤波电路等组成。
输入端将交流电转换为直流电，经过开关管的开关动作，通过变压器进行电能转换，最终通过输出滤波电路得到稳定的输出电压或电流。
其中，开关管的开关频率决定了开关电源的工作方式，常见的有固定频率PWM调制和变频调制。
二、开关电源设计的关键要点1. 输入电压范围：根据实际应用需求确定开关电源的输入电压范围。
通常情况下，开关电源的输入电压范围为AC 100V-240V。
2. 输出电压和电流：根据实际应用需求确定开关电源的输出电压和电流。
输出电压可以通过变压器的变比来调整，输出电流则通过开关管的控制实现。
3. 效率和功率因数：开关电源的效率和功率因数是评估其性能的重要指标。
高效率可以减少能量损耗，提高系统的整体效能；高功率因数可以减少对电网的污染。
4. 过压保护和过流保护：在开关电源设计中，应考虑过压和过流等异常情况的保护措施，以确保系统的安全运行。
5. EMI滤波：开关电源在工作时会产生电磁干扰，为了避免对其他设备造成干扰，需要在设计中加入EMI滤波电路。
6. 温度管理：开关电源在工作时会产生一定的热量，为了确保系统的稳定运行，需要考虑散热设计和温度管理措施。
三、开关电源设计的步骤1. 确定输入输出参数：根据实际应用需求确定开关电源的输入输出电压和电流参数。
2. 选择开关管和变压器：根据确定的输入输出参数，选择合适的开关管和变压器。
3. 设计控制电路：设计开关电源的控制电路，包括开关管的驱动电路和PWM调制电路。
4. 设计滤波电路：根据需要设计输出滤波电路和EMI滤波电路。
5. 设计保护电路：设计过压保护和过流保护电路，确保系统的安全运行。
ti 开关电源的原理和设计手册
开关电源指的是利用开关管进行开关控制的电源，相较于传统的线性电源，开关电源具有体积小、效率高、可靠性强等优点，因此得到了广泛的应用。
开关电源的原理和设计手册是开发和应用工程师们必备的基础知识，本文将围绕开关电源的原理和设计手册展开详细的介绍。
一、开关电源的工作原理1. 开关电源的基本结构开关电源一般由整流器、滤波器、开关管、变压器、控制电路、稳压电路等部分组成。
其中开关管作为关键部件，通过不断地打开和关闭来控制电压的变化，从而实现电源的输出。
2. 开关电源的工作原理开关电源的工作原理是通过开关管控制输入电压的断断续续，将高压直流电转换成低压直流电，再通过稳压电路保证输出电压的稳定性。
在开关管导通时，电压源充电，并将能量储存在电感中；在开关管关断时，电感释放能量，输出电压使负载得到供电。
二、开关电源的设计手册1. 开关电源设计的基本流程（1）确定设计需求和规格要求在设计开关电源之前，需要明确所需的电压、电流、功率等参数，以及工作环境、安全标准等规格要求。
（2）选择合适的开关元件和辅助元件根据设计需求，选择合适的开关管、变压器、电感、电容等元件，保证电源的性能和可靠性。
（3）设计控制电路和稳压电路通过合理的控制电路和稳压电路设计，实现对输入电压的精确控制和输出电压的稳定性。
（4）进行系统仿真和调试利用仿真软件对设计的开关电源进行系统仿真，验证电源的性能和稳定性，并在实际电路中进行调试和优化。
2. 开关电源的设计要点（1）电源的高效率高效率是开关电源设计的重要目标，可通过合理选择元件和优化电路结构来提高电源的效率。
（2）电源的稳定性稳定的输出电压是电源设计的关键，需要通过稳压电路和反馈控制来保证电源输出的稳定性。
（3）电源的过流、过压、过温保护为了保护电源和负载安全，需要在设计中考虑过流、过压、过温保护功能，避免出现意外故障和损坏。
（4）电源的EMI设计开关电源在工作时会产生电磁干扰，需要在设计中考虑电源的EMI设计，减小对周围电路的干扰。
开关电源设计报告
1开关电源主电路设计1.1主电路拓扑结构选择由于本设计的要求为输入电压176-264V交流电，输出为24V直流电，因此中间需要将输入侧的交流电转换为直流电，考虑采用两级电路。
前级电路可以选用含电容滤波的单相不可控整流电路对电能进行转换，后级由隔离型全桥Buck电路构成。
总体要求是先将AC176-264V整流滤波，然后再经过BUCK电路稳压到24V。
考虑到变换器最大负输出功率为1000W，因此需采用功率级较高的Buck电路类型，且必须保证工作在CCM工作状态下，因此综合考虑,本文采用全桥隔离型Buck变换器。
其主电路拓扑结构如下图所示：下面将对全桥隔离型BUCK变换器进行稳态分析，主要是推导前级输出电压V与后级输g 出电压V之间的关系，为主电路参数的设计提供参考。
将前级输出电压V代替前级电路，作g 为后级电路的输入，且后级BUCK变换器工作在CCM模式，BUCK电路中的变压器可以用等效电路代替。
由于全桥隔离型BUCK变换器中变压器二次侧存在两个引出端，使得后级BUCK电路的工作频率等同于前级二倍的工作频率，如图1-1所示。
在2T的工作时间内，总共可分为四种S 开关阶段，其具体分析过程如下：1）当0<t<DT时，此时Q、Q和D导通，其等效电路图如图1-2所示。
S145/?1-1) 1-2) 1-3)3) du.•川L i (t )m 严+仃(t )c 二二v (t )R图1-3在DT<t<T 时等效电路SSv=0sv=-v Li=i -v /R C当TS <t<a+D )TS 时，此时Q2、1-4) 1-5)1-6)Q 和D 导通，其等效电路图如图1-2所示。
36图1-2在0<t<DT 时等效电路Sv=nvs gv=nv -vL gi=i -v /RC2)当DT<t<T 时，此时Q ~Q 全部关断，D 和D 导通，其等效电路图如图1-3SS 1465所示。
开关电源设计手册
开关电源设计手册目录1 隔离式电源设计1.1 有源功率因数校正1.2 反激式电源设计1.3 正激式电源设计2 非隔离式电源设计2.1 非隔离式降压型电源设计1.1 有源功率因数校正APFC: Active Power Factor Correction一, 功率因数校正的基本原理理论上: P.F.= P/S=(REAL POWER)/(TOTAL APPARENT POWER)=Watts/V.A.=有功功率/视在功率对于输入电压和电流都是理想的正弦波的情况, 如果把输入电压和输入电流的相位差定义为φ, 那么, P.F.=P/S=Cosφ. 相应的功率相量图如下:对于非理想的正弦波, 假设输入电压为正弦波, 输入电流为周期性的非正弦波, 比如在实际的AC-DC线路中广泛应用的全波整流, 只有当输入电压大于电容的电压时, 才有市电电流给电容充电.在这种情况下, 电压有效值Vrms=Vpeak/√2周期性的非正弦波电流经过傅里叶变换为:(Io: 电流直流分量; I1RMS: 电流基波分量, 頻率与V相同; I2RMS….I nRMS: 电流谐波分量, 频率为基波的2….n 倍. )对于纯净的交流信号, Io=0; I1RMS基波分量有一个同向成份I1RMSP和一个求积成份I1RMSQ.于是电流有效值可以表达为:有功功率P=V RMS*I1RMSP=V RMS*I1RMS*Cosφ1(φ1: 输入电压和输入电流基波分量I1RMS的相位差)S=V RMS*IRMS total于使功率因数Power Factor 可以表达为:P.F.=P/S= (I1RMS/I RMS total)* Cos φ1;定义电流失真系数K= I1RMS/I RMS total = Cosθ; θ为失真角(Distortion angle); K 为与电流谐波(Harmonic) 分量有关的系数. 如果总的谐波分量为零, K 就为1.最后, 可以表达为: P.F.=Cos φ1*Cos θ ; 功率向量图如下:φ1 是电压V与电流基波I1RMS之间的相量差;θ是电流失真角;可见功率因数 (PF) 由电流失真系数 ( K ) 和基波电压、基波电流相移因数( Cos φ1) 决定。
RM6203开关电源工程设计指导
5V_2A 应用方案一、 应用电路NL二、 外围元器件参数计算：1、 输入端滤波电容C2的选择：对此电容我们认识到他起的是滤波的作用，但是考虑到电路的启动时间，所以他的值不能太大，一般根据输入功率的大小来决定其值，按照每瓦特1-2uF 的规则，所以)(12uF P P C OUTIN η=⨯=这里OUT P 为变压器的输出功率，2.1⨯⨯=OUT OUT OUT I V P ；1.2为设计变压器时考虑的功率余量。
IN P 为电源的输入功率；η为工作效率，取值为0.7，所以：uF C MIN 1717.02.125)(2=⨯⨯⨯=uFC MAX 3427.02.125)(2=⨯⨯⨯=所以在这里我们选择容量为22uF 的电容做为滤波电容，但是电容还要考虑其耐压值，所以在选择耐压值时，最小要选择大于最大输入电压的2倍，所以就有：VV C 37522652=⨯=所以我们推荐选用容量为22uF ，耐压值为400V 的电容作为滤波电容；2、 C5的计算：在计算C4之前我们先要确定工作频率的范围：因为：ηOUTIN P P =；RF P M IN K F I L P ⨯⨯⨯⨯=221这里：RF K 为纹波系数，取值根据IC 的工作模式而定，CCM 下，RF K 范围为0.6-0.8；DCM 下，RF K =1；P I 为流过IC 的最大工作峰值电流，这里我们定义为0.65A;于是我们可以推导出：η⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=RF P M OUTRF P M IN K I L P K I L P F 2222; 所以就有：KhzF 677.06.065.01022.125223=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯≤-Khz F 407.0165.01022.125223=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯≥-因为：)(24000S C T T ⨯=;TF 1=;所以：;62024000106713)(5PF C MIN =⨯⨯=PF C MAX 104024000401)(5=⨯=;建议选用680PF 的电容，3、 变压器漏感的计算（M L ）：M L 为变压器变压器漏感，他作为变压器设计参数之一，在变压器设计阶段就已经知道，一般都是毫亨级，，他也可以通过下面的公式计算出来：();22RFIN MAXMIN DCM K F P D L V⨯⨯⨯⨯=而LDC ch IN MINAC MIN DCF C D P V V⨯-⨯-⨯=)1()(22;这里：VMIN AC为IC 启动时最小的输入电压；这里我们取90V ；MAX D 为最大占空比，我们取0.55ch D 为C2电容充放电率，我们取0.2；下图为电容充放电波形图：L F 为输入电压的频率，;110V V MIN AC <L F =60Hz; ;110V V MINAC ≥L F =50Hz;于是就有：V VMIN DC807.0601022)2.01(2.12590262=⨯⨯⨯-⨯⨯⨯-⨯=-;所以：mH L M 2.26.02.12522400010680)55.080(122=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯≤-我们在这里取值为2mH4、 R3的计算：因为：2.1⨯⨯=OUT OUT OUT I V P ;212RF P M OUTIN K F I L P P ⨯⨯⨯⨯==η所以：RFM OUT OUT P K F L I V I ⨯⨯⨯⨯⨯⨯=η2.12所以：mA I P 6846.010611027.02.125233=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-；因为;PISI V R =R 为IS pin 接地电阻的阻值，是由IC 内部5欧姆的电阻与外置电阻并联所得，IS V 是IC 内部比较器决定的，最大为0.6V 。
电源工程师必备！开关电源设计方案汇总（附电路图，通俗易懂！）
电源工程师必备！开关电源设计方案汇总（附电路图，通俗易懂！）一、单端反激式开关电源单端反激式开关电源的典型电路如图三所示。
电路中所谓的单端是指高频变换器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧。
所谓的反激，是指当开关管VT1 导通时，高频变压器Ｔ初级绕组的感应电压为上正下负，整流二极管VD1处于截止状态，在初级绕组中储存能量。
当开关管VT1截止时，变压器Ｔ初级绕组中存储的能量，通过次级绕组及VD1 整流和电容Ｃ滤波后向负载输出。
单端反激式开关电源是一种成本最低的电源电路，输出功率为20－100Ｗ，可以同时输出不同的电压，且有较好的电压调整率。
唯一的缺点是输出的纹波电压较大，外特性差，适用于相对固定的负载。
单端反激式开关电源使用的开关管VT1 承受的最大反向电压是电路工作电压值的两倍，工作频率在20－200kHz之间。
二、单端正激式开关电源单端正激式开关电源的典型电路如图四所示。
这种电路在形式上与单端反激式电路相似，但工作情形不同。
当开关管VT1导通时，VD2也导通，这时电网向负载传送能量，滤波电感Ｌ储存能量；当开关管VT1截止时，电感Ｌ通过续流二极管VD3 继续向负载释放能量。
在电路中还设有钳位线圈与二极管VD2，它可以将开关管VT1的最高电压限制在两倍电源电压之间。
为满足磁芯复位条件，即磁通建立和复位时间应相等，所以电路中脉冲的占空比不能大于５０％。
由于这种电路在开关管VT1导通时，通过变压器向负载传送能量，所以输出功率范围大，可输出50－200 Ｗ的功率。
电路使用的变压器结构复杂，体积也较大，正因为这个原因，这种电路的实际应用较少。
三、自激式开关稳压电源自激式开关稳压电源的典型电路如图五所示。
这是一种利用间歇振荡电路组成的开关电源，也是目前广泛使用的基本电源之一。
1、电路工作原理：当接入电源后在R1给开关管VT1提供启动电流，使VT1开始导通，其集电极电流Ic在L1中线性增长，在L2 中感应出使VT1 基极为正，发射极为负的正反馈电压，使VT1 很快饱和。
开关电源设计规范及要求
开关电源电路设计要求一、主要指标要求：1、输入电压范围（或输入条件）。
2、输出电压及纹波要求。
3、负载调整度。
空载(<Imax*5%)，轻负载(Imax*50%)，重负载(Imax*98%)。
4、纹波频谱。
重点查看干扰频率分布与对应频谱幅度。
(10Hz ~ 10MHz)。
5、高低温性能。
以Imax*80%进行测试。
6、常温状态，以Imax*80%连续工作24小时。
7、转化效率η(只作为参考数据，其意义不大)：在固定输出某一电压时，分别用不同的输入电压，分别测量出输出输入输出电流，进而计算出电源转化效率。
具体可以参照器件手册的测试方法。
二、测试方法和要求1、以电阻丝作为标准负载。
以保证后级的开电源不会影响前级输出电压的纹波(有时后级的开关电源没处理好会影响前的开关电源)。
2、如果是双路输出，应同时接负载测试。
至少测试5片，结果应基本一致。
3、测试输入电压纹波时，示波器的地应直接接在输入端的地。
4、测试输出电压纹波时，示波器的地应直接接在输出端的地。
三、电路设计规则1、输入端先串一个感10uH,再并入无极性电容101P、102P、103P、104P、105P以及铝电解220uF或470uF。
注意电容的耐压值。
2、输出端需要并入无极性电容101P、102P、103P、104P、105P以及铝电解220uF（或470uF或更大，具体由负载电流决定）。
2、电感选择原则：a.纹波要求b.成本限制c.体积空间限制d.屏蔽或非屏蔽e.电感指标：最大电流、等效电阻。
3、设计PCB文件时，应把输入端的地与输出端的地分开，单点联接。
检验方法（两个指标）：常温时，接已校对好的标准负载(由电流决定)。
1、输出是否正常2、纹波小于规定范围(小批量无异常，在大批量时可以省去该步骤)。
注：测试纹波的基准地应规定好，根据近期测试发现同样的都是地，但是纹波都有不一样。
还有示波器对地的校对方法。
文本仅供参考，感谢下载！文本仅供参考，感谢下载！。
开关电源设计方案细节详解
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。
新型开关电源典型电路设计与应用
新型开关电源典型电路设计与应用1. 引言在当今社会，电源技术的发展日新月异。
新型开关电源典型电路设计与应用正是其中的热门话题。
作为一种能够实现高效能转换的电源技术，开关电源在各行各业都有着广泛的应用。
本文将深入探讨新型开关电源的典型电路设计和应用，为读者呈现一个全面、深入、广泛且有价值的文章。
2. 新型开关电源的发展历程随着科学技术的不断进步，人们对于电源技术的要求越来越高。
传统的线性电源和开关电源相比，存在效率低、稳定性差等缺点。
新型开关电源应运而生。
从最初的设计概念到如今的成熟应用，新型开关电源经历了怎样的发展历程呢？为了更好地了解典型电路设计与应用，我们首先需要了解其发展历程。
3. 典型电路设计（1）Boost型开关电源Boost型开关电源是一种常见的升压式开关电源，在电子设备中有着广泛的应用。
其基本原理是通过开关管的控制，将输入的直流电压升高到所需的输出电压。
在实际应用中，Boost型开关电源的电路设计需要考虑电压、电流、功率等多个因素的匹配，以确保输出稳定、效率高。
（2）Buck型开关电源与Boost型相反，Buck型开关电源是一种降压式开关电源，常用于电子设备中对电压要求较高的场合。
其基本原理是通过开关管的控制，将输入的直流电压降低到所需的输出电压。
在电路设计中，需要考虑电流的保护、输出电压的稳定等因素。
（3）Flyback型开关电源与Boost和Buck型不同，Flyback型开关电源是一种变压器耦合式开关电源。
其特点是在输出端加入变压器来实现电压的变换。
在设计电路时，需要考虑变压器的参数匹配、绝缘等问题，以确保电路的正常工作。
4. 应用案例分析除了以上典型电路设计，新型开关电源在实际应用中还有很多不同的场景和案例。
电源适配器、LED驱动电源、手机充电器等。
这些都是开关电源的典型应用案例，通过对其设计和应用进行分析，可以更好地理解开关电源的特点和优势。
5. 总结与展望通过对新型开关电源典型电路设计与应用的深入探讨，我们不仅了解了其基本原理和发展历程，还对其应用案例有了全面的了解。
开关电源设计范文
开关电源设计范文开关电源是一种广泛应用于电子产品中的电源设计，它具有高效率、小尺寸、轻重量和稳定性好等优点，因此得到了广泛的应用。
开关电源的设计需要考虑到很多因素，例如输入输出电压、功率需求、负载能力、效率、稳定性等等。
下面我将详细介绍开关电源的设计过程。
首先是确定输入输出电压。
输入电压通常是交流电压，而输出电压则需要根据应用的需要确定。
在确定输出电压时，需要考虑到负载的需要和电子部件的要求。
接下来是确定功率需求。
功率需求是指电源需要提供的电能，它可以通过负载电流和输出电压来计算得到。
根据功率需求的大小，可以选择适合的开关电源方案。
然后是确定负载能力。
负载能力是指开关电源能够提供的最大负载电流。
在设计时必须确保开关电源能够满足负载的需求，以保证正常工作。
接着是考虑电源的效率。
效率是指开关电源的输出功率与输入功率之间的比值。
高效率可以减少能源的浪费，提高系统的稳定性。
最后是确保电源的稳定性。
稳定性是指开关电源输出电压在负载变化或环境变化时的稳定性。
开关电源的稳定性可以通过控制电流的反馈回路来实现。
在进行开关电源设计时，还需要考虑到如过流保护、过电压保护、过温保护等安全措施，以保证电源的稳定性和可靠性。
在具体设计过程中，还需要选择适合的开关元件，例如开关管、二极管、电感等。
同时还需要选择合适的控制电路，以实现开关动作和电流的控制。
在完成设计后，还需要进行电路模拟和实验验证。
通过模拟可以评估电路的性能和稳定性。
实验验证可以验证电路设计的正确性，并进行优化和改进。
综上所述，开关电源设计是一个复杂且细致的工作，需要考虑到很多因素。
通过合理的选择和设计，可以得到高效率、稳定性好的开关电源。
开关电源的设计过程需要经验和技术的累积，但同时也是一个有挑战和创新的过程。
开关电源方案设计__本科毕业设计
摘要开关电源以其效率高、体积小、重量轻等优势在很多方面逐步取代了效率低、又笨重的线性电源。
电力电子技术的发展，特别是大功率器件IGBT和MOSFET的迅速发展，将开关电源的工作频率提高到相当高的水平，使其具有高稳定性和高性价比等特性。
开关电源的高频变换电路形式很多, 常用的变换电路有推挽、全桥、半桥、单端正激和单端反激等形式。
本论文设计了输出电压范围为85-165VAC，标识为220VAC的，测试范围一般为175-265VAC的开关电源。
经过多次的测试与电路的调整、系统的各项功能均能正常实现。
关键词：开关电源，开关变换器,开关电路器，反馈电路ABSTRACTWith the wide application of switching power supply in the computer, communications, aerospace, instrumentation and electrical appliances and so on, the growing demand for its people, and has put forward higher requirements for power efficiency, volume, weight and reliability. Switching power supply with its high efficiency, small size, light weight and other advantages in many respects gradually replaced the linear power supply, low efficiency, and the bulky. The development of power electronic technology, especially the rapid development of the high-power IGBT devices and MOSFET, increasing the working frequency of the switching power supply to a very high level, which has high stability and high performance characteristics. One of the main purposes of switching power supply technology is serves for the information industries. The development of information technology on power technology and put forward higher requirements, so as to promote the development of switch power supply. Many high-frequency transformation circuit switching power supply, commonly used with push-pull converter, full bridge, half bridge, forward and flyback etc.. This paper is using the PWM switching power supplyKeywords:Switching power supply, switching converters, inductors, filter capacitor目录第一章绪论 (6)1.1选题的背景及意义 (6)1.2开关电源的发展 (8)1.3设计研究内容 (8)第二章开关电源方案设计 (9)2.1 开关电源工作原理 (9)2.2 开关电源与线性电源的比较 (10)2.2.1线性电源的缺点 (10)2.2.2开关电源的优点 (11)2.3 方案论证 (11)2.3.1方案1 (11)2.3.2方案2 (11)2.3.3 方案3 (12)2.3.4方案分析 (12)2.3.5总体结构设计 (12)2.4 难点分析 (14)2.4.1如何提高电源工作频率 (14)2.4.2储能电感的绕制 (15)2.4.3标度转换技术 (15)2.5 控制技术选择 (16)2.5.1电压型控制技术 (16)2.5.2 电流型控制技术 (17)2.5.3电流控制型技术的优势 (17)2.6 开关变换器结构分析与选择 (18)2.6.1降压变换电路分析 (18)2.6.2升压型变换电路 (21)2.6.3Buck-Boost型变换器 (21)2.7 开关电路器件参数选择 (21)2.7.1功率开关管的选择 (21)2.7.2 滤波电容的选择 (22)2.7.3储能电感的选择 (23)2.7.4续流二极管的选择 (23)第三章电路设计 (25)3.1 电源电路设计 (25)3.1.1整流滤波电路 (25)3.1.2开关变换电路 (25)3.1.3分压电阻的计算 (26)3.1.4保护电路 (27)3.2 控制电路设计 (28)3.2.1反馈电路设计 (29)3.2.2四位数码显示电路设计 (30)3.2.3单片机与键盘接口电路设计 (31)第四章软件设计 (32)4.1键盘防抖动子程序 (32)4.2数码显示子程序 (34)4.3采样子程序 (36)4.4中断处理程序设计 (38)4.5 PID控制算法 (38)4.6数字滤波 (39)总结 (40)参考文献 (42)附录 A (43)附录 B (59)致谢 (60)第一章绪论1.1选题的背景及意义近30年来，许多研究所、工厂及高校已研制出多种型号的开关电源，并广泛的应用于电子计算机、通信、家电等许多方面，取得了很好的效果。
开关电源实用技术设计与应用
大连工业大学毕业设计题目：开关电源实用技术设计与应用子题：小功率通用开关电源的设计与制作摘要本论文围绕当前流行的单片开关电源芯片进行的小功率通用开关稳压电源的设计与制作。
该开关电源共选用3片主要的集成电路——TOP249Y型6端单片开关电源、线性光耦合器PC817A及可调式精密并联稳压器TL431。
利用TOP249Y型6端单片开关电源的PWM技术控制开关的占空比来调整输出电压的，以达到稳定输出的目的。
设计主要完成的内容有：（1）根据设计需要选择开关电源电路；（2）设计输入整流滤波电路，并确定相关器件参数；（3）基于TOP249Y对开关电源的控制核心部分进行设计；（4）设计高频变压器，计算确定变压器的变比与绕线匝数；（5）设计输出整流滤波电路，并确定相关器件参数；（6）设计电压反馈电路；（7）通过实验和计算对设计中的数据进行验证。
本论文对开关电源的滤波、整流、反馈电路等分别作了细致的研究工作，通过反复实验和计算取得了高频变压器设计的宝贵经验，掌握了开关电源设计的核心技术，并对此进行了较为详尽的阐述。
关键词：单片开关电源；PWM；占空比；高频变压器ABSTRACTThis paper focus on the current prevalence of single-chip switching power supply chips for the low-power universal switching power supply design and fabrication. The switching power supply has employed three major IC -- TOP249Y-6-SMPS, PC817A linear optocoupler and adjustable precision parallel Regulators TL431. Use TOP249Y-6-SMPS PWM control switch to adjust the duty cycle of the output voltage to achieve stable output purposes.Completed the major design elements include:(1) The need to choose based on the design of switching power supply circuit;(2) Design input rectifier filter circuit, and to identify the relevant device parameters;(3) Based on TOP249Y right SMPS control of the core parts of the design;(4) The design of high frequency transformer, the calculated variable transformer turns ratio and winding;(5) Design rectifier output filter circuit, and establish the relevant device parameters;(6) Design voltage feedback circuit;(7) Adoption of experimental and computational design of data validation.The thesis of the switching power supply filtering, rectifier and the feedback circuit were made meticulous research work, through repeated experiments and calculations made of high-frequency transformer design of the valuable experience and the design of switching power supply core technology, and to conduct a more detailed statement.Keywords: SMPS; PWM; Duty cycle; High-frequency transformer目录第一章绪论 (1)1.1 开关电源的基本概念 (1)1.2 开关电源的发展 (2)1.2.1 开关电源的发展史 (2)1.2.2 开关电源的技术追求和发展趋势 (3)1.3 开关电源的技术要点和动态 (5)1.4 本论文的内容及研究意义 (6)第二章开关电源的基本分类和工作原理 (7)2.1 开关电源电路基本分类 (7)2.1.1 开关电源的分类 (7)2.1.2 开关电源的选择 (12)2.2 开关稳压电源的基本工作原理 (12)2.2.1 开关稳压电源的基本工作原理 (12)2.2.2 TOPSwitch系列单片开关电源的基本工作原理 (14)2.2.3 单片开关电源的两种工作模式 (15)2.2.4 反馈电路的四种基本类型 (16)第三章小功率通用开关稳压电源的研制 (18)3.1 性能特点及技术指标 (18)3.2 开关电源电路中关键元器件的选择与设计 (19)3.2.1 TOP249Y型6端单片开关电源 (19)3.2.1.1 TOP249Y的管脚功能 (19)3.2.1.2 TOP249Y的内部结构 (20)3.2.2 线性光耦合器PC817 (21)3.2.3 可调式精密并联稳压器TL431 (22)3.3 开关电源的电路设计 (24)3.3.1 开关电源电路的工作原理 (24)3.3.2 输入整流滤波电路的设计 (26)3.3.3 基于TOP249Y的开关电源设计 (27)3.3.4 高频变压器的设计和绕制方法 (29)3.3.4.1 该开关电源高频变压器的参数计算 (29)3.3.4.2高频变压器绕制的注意事项 (31)3.3.4.3 单片开关电源高频变压器的设计要点 (32)3.3.5 输出整流滤波电路的设计 (33)3.3.5.1 输出整流电路的设计 (34)3.3.5.2 输出滤波电路的设计 (34)3.3.6 稳压反馈电路设计 (34)3.4 单片开关电源印制板的设计 (35)3.5 小节 (37)第四章开关电源设计的总结 (38)4.1 单片开关电源的设计程序 (38)4.2 实验结果分析 (39)4.2.1 电源输出负载调整率的实验分析 (39)4.2.2 电源输出纹波的实验分析 (40)4.3 实验与计算数据的验证 (41)4.4 设计中的注意事项 (42)4.5 结论 (42)参考文献 (44)致谢 (46)第一章绪论1.1 开关电源的基本概念电源是将各种能源转换成为用电设备所需电能的装置，是所有靠电能工作的装置的动力源泉。
开关电源设计指南
开关电源设计指南开关电源因其高效节能引起社会各方面的重视，现已成为通用开关电源、专用开关电源及特种开关电源优选集成电路。
多年来对开关电源的核心单元—控制电路实现集成化是开关电源的发展方向之一，在这过程中，更小体积，更少电磁污染，具有可靠的过电压及过电流保护电路的技术也在飞速发展，特别是在驱动LED恒流开关电源方面，发展尤其突出，因此具有很大研究价值。
白光LED是节能、环保、高效、长寿命的国际公认的下一代照明光源。
随着白光LED技术的成熟，它将被更广泛低地应用到各个领域。
与传统光源不同，白光LED需要专用恒流电源驱动才能使其高效持续地工作。
本毕业（论文）设计的目的就是针对LED照明应用的电源。
LED照明通常用多个发光二极管组成点阵光源，为使光源发光均匀则需供电电源提供恒定电流进行驱动。
在论文中，首先阐述了节能型恒流开关电源的工作原理，根据方案设计技术参数，给出了整体电路设计的理论依据；然后根据设计要求提出了整体电路的实现架构，并且阐述了整体电路工作原理和子电路的性能要求。
在整个电路的设计上，主要介绍了输入整流与滤波、变压器、功率开关管、控制器、保护电路、电流电压反馈网络、输出整流续流与滤波、稳压恒流输出模块。
最后，本论文在整体电路原理分析和子电路设计的基础之上，应用Multisim仿真软件对子电路模块和整体电路进行功能仿真验证，仿真结果满足要求，进一步验证理论分析和设计的正确性，也是设计理论与实践相结合的一次有价值的尝试。
关键词：开关电源，恒流，LEDAbstractSwitching power supply is paid much attention for its high efficiency and low power consumption. Now it is popular used in general switching power supply, special-purpose switching power supply, special switching power supply. Core unit-control circuit integration of the switching power supply has been one of switching power supply development for many years. A smaller volume, the less EMI, over current and over voltage protection circuit technology has been developing in this process. Especially in the constant current LED driver switching power supply, particularly in the development and therefore have great research value.White LED has been regarded as the next generation of light source because of its power saving high efficiency long life，low pollution and low radioactivity. With the maturating of white LED technology, it will be applied in many regions. Different from the traditional sources, the need for constant current white LED drive power to continue its efficient work. The graduate (paper) is designed for the purpose of the power LED lighting applications. LED lighting is usually formed by a number of dot-matrix LED light source, in order for the uniform LED light source would provide constant current power supply to drive.In the paper, first of all on the energy-saving constant switching power supply works, according to design technical parameters, given the overall design of the theoretical basis and in accordance with design requirements of the overall framework for the realization of circuits, and on the overall circuit Working principles and performance requirements of the circuit. In the whole circuit design, mainly on the input rectification and filtering, transformers, power switch, the controller circuit protection, current and voltage feedback network, the output rectifier continued flow and filtering, regulators constant current output module.Based on the whole circuit principle analysis and sub-block design, the author simulated the sub-block circuits and the whole circuit by applying the tool Multisim. Thesimulation results indicate that the switching power supply circuit has achieved expectation of the function target and the electrical characteristics. Moreover, the circuit principle analysis and design has been verified. Although there are unavoidable disadvantages of this thesis, it is a worthwhile and valuable experience.Key words: Switching power supply, constant current, LED目录1绪论 (1)1.1 开关电源及其发展趋 (1)1.1.1 国内开关电源的发展概况 (2)1.1.2 国外开关电源的发展概况 (3)1.2 题目研究方法与价值 (5)2开关电源几种电路拓扑图 (8)2.1 降压型（Buck）变换器 (8)2.2 升压型（Boost）变换器 (9)2.3 极性反转升降压（Buck——Boost）变换器 (11)2.4 Cuk变换器 (12)2.5 单端正、反激式变换器 (14)2.6 推挽变换器 (15)2.7 半桥、全桥变换器 (16)2.7.1 半桥变换器 (16)2.7.2 全桥变换器 (17)3恒流开关电源设计 (19)3.1 电源技术要求 (19)3.2 开关电源设计步骤 (19)3.3 变压器设计 (22)3.3.1 输出变压器次级电压U2计算 (22)3.3.2 初、次线圈计算 (22)3.4 输出滤波器的设计 (23)3.4.1 输出扼流圈的电感值设计 (23)3.4.2 输出滤波电容的确定 (24)3.4.3 滤波器电阻设计 (24)3.5 复位电路计算 (25)3.6 功率开关管选择 (26)3.7 输出二极管的选择 (27)3.7.1 整流二极管VD1选择 (28)3.7.2 续流二极管VD2选择 (28)3.8 恒流输出电路设计 (28)3.8.1 恒流输出原理 (28)3.8.2 恒流输出计算 (29)3.9 缓冲吸收电路设计 (30)3.10 控制电路设计 (31)3.11 PCB板布线 (34)4 电路仿真 (35)4.1 仿真原理图 (35)4.2 进行各项参数与波形仿真测试 (36)结论 (40)总结与展望 (41)参考文献 (42)致谢 (43)附录A（电路原理图） (44)附录B(PCB图) (45)1 绪论1.1开关电源及其发展趋开关稳压电源简称开关电源(Switching Power Supply)，因电源中起调整稳压控制功能的器件始终以开关方式工作而得名。
开关电源设计手册
是保持充满状态），在 5～10 年内也需要更换。
电池是一个不愉快的能源，它也是一个不舒服的负载。当你对电池补充充电－均衡充电时，你不
能用一个电压源对其充电，因为电池充电电流与电压成指数关系，会造成充电电流热失控，将导致电
3.下列各点分别到所有其它端子试验直流 100V：
电压降低(11 和 12 脚)
继电器接点(14,15 和 16 脚)
状态选择-输入,输出和电流限制(3,4,5 和 6 脚)
1
4.地连续性-以 25A,1 分钟检查,确认安全接地的阻抗小于 0.1Ω. 1.7 电磁兼容
符合邮电部通信电源标准. 2 机械规范
单体电池一般很低，例如铅酸蓄电池单体电池额定电压为 2V。因此较高电压的电池一般由许多单
体电池串联组成。应当注意：不要自己将电池连接成你需要的电压和容量，电池不能直接并联！你只
能按制造厂系列产品选择你需要的电池容量和电压。如果在每个电池端串联一个二极管就可以并联。
在电池工作范围内，电池看起来像一个理想电压源，但实际电源并非如此。首先，当充电时，端电压
感。如果开关频率为 200kHz，阻抗大约 1Ω。所以这时电池不是理想电压源，不可能吸收你的变换器
产生的开关纹波，为此，通常在电池的两端并联一个电容，减少内电感的影响。
电池输出电流和输出电压的关系还与温度以及电池剩余电荷量有关。如果放电电流太大，会损伤
电池。几乎所有电池，如果在远低于它的工作温度下放电，也会损坏电池。例如密封铅酸电池在低于
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.
开关电源电路设计规范
1．目的以提高产品的可靠性为目的，为DC/DC电源模块的技术设计和改进提供需要遵循的原则，指导技术研发的模式进行。
2．适用范围DC/DC电源模块的设计与改进。
不包括定电压系列。
3．定义3．1技术设计规范的分类3.1.1强制性规范电源模块设计必须遵守的技术设计规范。
在评审、验证和确认的各环节都必须得到严格的检查与确认。
3.1.2推荐性规范尽量遵守的设计规范。
当评审、验证或确认时明确评价符合该规范存在难度或不适宜时，可以违反此规范。
3．2术语定义3.2.1性能参数3.2.1.1系统振荡：输出纹波与噪声中存在低于开关频率的成分超过5mV或实际纹波的10%（不包括工频部分），或开关管波形有发虚、不能同步等现象。
3.2.1.2最小负载电流：在指定输入电压时最小的能保证系统不振荡的负载电流。
3.2.1.3负载瞬态响应恢复时间：电压过冲后恢复到输出电压的负载调整率范围之内的时间。
3.2.2条件与状态3.2.2.1正常稳态工作状态：输入电压和输出负载在允许变化范围之内时，模块的工作状态。
3.2.2.2负载动态：输入电压在允许范围之内，输出负载在25%阶跃变化，重复频率1KHz，电流变化速率为2.5A/μs。
此时不考虑容性负载。
3.2.2.3开关机：输入电压在为允许范围的任意值，输出负载在允许变化范围内打开关闭串联和输入的开关（为防止开关噪声，可以在模块端口加一个10~47μF左右的铝电解电容），保证输入电压上升速率小于5V/ms。
4.2.2.4遥控开关机：输入电压和负载在允许变化范围内，遥控开关机。
4.2.2.5输出短路：短路时输出负载阻抗应小于或等于10mΩ（低电压大电流的产品除外）。
对于多路输出的，应该分别短路每一路，对于共地的对称输出，需要做跨接短路。
4.2.2.6输出过流：输出负载超过模块规定的过流保护点并负载阻抗大于100mΩ（低电压大电流的产品除外）。
对于多路输出的，应该分别过流每一路，对于共地的对称输出，需要做跨接过流。
大功率开关电源的设计
大功率开关电源的设计
大功率开关电源的设计需要注意以下几点：
1. 选择合适的开关管和反向恢复二极管，以保证功率和效率的要求。
2. 选择合适的输出滤波电容和电感，以降低输出纹波和EMI干扰，提高稳定性。
3. 控制开关管的开关频率和占空比，以实现稳定的输出电压和电流。
4. 加入过温保护和过载保护电路，以确保电源的安全性和稳定性。
5. 对于高功率开关电源，需要特别注意散热设计，选择合适的散热器和散热材料，以保证电源的长期稳定运行。
总之，在设计大功率开关电源时，需要综合考虑功率、效率、稳定性、安全性和可靠性等多方面因素，做出合理的选择和优化。
开关电源设计方案入门与实例解析
开关电源设计入门与实例解析
先去找本电力电子书把几个拓扑的原理搞懂，然后买本《开关电源设计》学习。
建议还是看点理论知识，然后自己做点东西，比如先做个反激什么的，把整个控制原理都弄懂，参数设计也自己算，认真做完这个，你能学到很多的东西，然后后面就根据你需要有针对的学习了。
1、先从简单的原理入手，再进行选料
2、先从简单的开关电源做起
3、用图说话吧，电感L5,蓄能--放电循环，形成开关电源，开关
频率非常快，一直向后级供电，再后级几个电容滤波，输出稳定的直
流电源
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开关电源工程化实用设计指南
开关电源是一种非常重要的电力转换设备，它可以将输入的直流电压转换为输出的交流电压，从而满足各种电子设备的供电需求。
开关电源的工程化实用设计是一项涉及到多个领域的技术工作，包括电路设计、磁性元件设计、功率转换器设计、控制器设计和可靠性设计等。
下面将介绍开关电源的工程化实用设计指南。
一、电路设计
开关电源的电路设计是整个设计的核心，也是最关键的一步。
在电路设计中，需要考虑以下几个方面的因素：
输入和输出电压：开关电源的输入和输出电压需要根据电子设备的实际需求来确定。
在输入电压方面，需要考虑到电网电压的波动和噪声等因素，确保开关电源能够稳定工作。
在输出电压方面，需要根据电子设备的功率和负载特性来进行设计，确保输出的电压能够满足电子设备的供电需求。
功率容量：开关电源的功率容量需要根据电子设备的功率需求来确定。
在确定功率容量时，需要考虑到开关电源的最大负载和可能出现的峰值负载等因素，确保开关电源的功率容量足够且不会出现过载或损坏的情况。
电路拓扑：开关电源的电路拓扑是指其基本电路结构。
根据不同的需求，可以选择不同的电路拓扑来进行设计。
常用的电路拓扑包括
BUCK型、BOOST型、BUCK-BOOST型等，需要根据实际情况来选择合适的电路拓扑。
控制方式：开关电源的控制方式是指如何控制开关管的导通和关断，以达到稳定输出电压的目的。
常用的控制方式包括脉冲宽度调制（PWM）、脉冲频率调制（PFM）和电流模式控制等，需要根据实际情况来选择合适的控制方式。
二、磁性元件设计
开关电源中的磁性元件主要包括电感和变压器，它们在功率转换器中起到重要的作用。
在磁性元件设计中，需要考虑以下几个方面的因素：
磁芯材料：磁芯材料的选择是磁性元件设计的关键。
常用的磁芯材料包括铁氧体、坡莫合金和非晶合金等，需要根据实际情况来选择合适的磁芯材料。
线圈设计：线圈设计是磁性元件设计的另一个关键因素。
在电感设计中，需要考虑到线圈的匝数、线径和绕制方式等因素，以确保电感能够满足开关电源的负载需求。
在变压器设计中，需要考虑到线圈的匝数、线径和绕制方式以及磁芯的尺寸和结构等因素，以确保变压器能够实现所需的电压变换和能量传递功能。
热设计：磁性元件在工作中会产生热量，因此需要进行热设计以确保其能够正常工作。
热设计的目的是将磁性元件的温度控制在允许的工作范围内，避免出现磁芯饱和、线圈过热等不良情况。
三、功率转换器设计
功率转换器是开关电源的核心部分，它将输入电压转换为输出电压。
在功率转换器设计中，需要考虑以下几个方面的因素：拓扑结构：功率转换器的拓扑结构是指其电路结构和磁性元件的组合形式。
常用的拓扑结构包括半桥、全桥、推挽等，需要根据实际情况来选择合适的拓扑结构。
元器件选择：功率转换器中的元器件包括开关管、二极管、电容等，需要根据实际情况来选择合适的元器件类型和规格。
控制策略：功率转换器的控制策略是指如何控制开关管的导通和关断以及输出电压的稳定。
常用的控制策略包括脉冲宽度调制（PWM）、脉冲频率调制（PFM）等，需要根据实际情况来选择合适的控制策略。
热设计：功率转换器在工作中会产生大量热量，因此需要进行热设计以确保其能够正常工作。
热设计的目的是将功率转换器的温度控制在允许的工作范围内，避免出现元器件过热等不良情况。
四、控制器设计和可靠性设计
控制器是开关电源的控制系统，它负责控制开关管的导通和关断以及输出电压的稳定。
在控制器设计中，需要考虑以下几个方面的因素：
控制芯片：控制器需要选择合适的控制芯片来实现控制功能。
常用的控制芯片包括UC3842、TL494等，需要根据实际情况来选择合适
的控制芯片。
控制电路：控制器需要设计合适控制电路来实现对开关管的精确控制。
常用的控制电路包括误差放大器、比较器等，需要根据实际情况来选择合适的控制电路方案。
保护功能：控制器需要具备一定的保护功能以确保开关电源的安全运行。
常用的保护功能包括过流保护、过压保护等，需要根据实际情况来选择合适的保护方案。
可靠性设计：可靠性设计是保证开关电源能够长期稳定运行的重要手段。
可靠性设计包括冗余设计、容错设计、故障检测与诊断等方面，需要根据实际情况来选择合适的可靠性设计方案。