--开关电源设计之输入整流滤波器及钳位保护电路
变频器电路图-整流、滤波、电源及电压检测电路
变频器电路图-整流、滤波、电源及电压检测电路以下仅仅对变频器电路图-整流、滤波、电源及电压检测电路的分析,好象论坛上发不了图纸.1. 整流滤波部分电路三相220V电压由端子J3的T、S、R引入，加至整流模块D55（SKD25-08）的交流输入端，在输出端得到直流电压，RV1是压敏电阻，当整流电压超过额定电压385V时，压敏电阻呈短路状态，短路的大电流会引起前级空开跳闸，从而保护后级电路不受高压损坏。
整流后的电压通过负温度系数热敏电阻RT5、RT6给滤波电容C133、C163充电。
负温度系数热敏电阻的特点是：自身温度超高，阻值赿低，因为这个特点，变频器刚上电瞬间，RT5、RT6处于冷态，阻值相对较大，限制了初始充电电流大小，从而避免了大电流对电路的冲击。
2. 直流电压检测部分电路电阻R81、R65、R51、R77、R71、R52、R62、R39、R40组成串联分压电路，从电阻上分得的电压分别加到U15（TL084）的三个运放组成的射极跟随器的同向输入端，在各自的输出端得到跟输入端相同的电压（输出电压的驱动能力得到加强）。
U13（LM339）是4个比较器芯片，因为是集电集开路输出形式，所以输出端都接有上接电阻，这几组比较器的比较参考电压由Q1（TL431）组成的高精度稳压电路提供，调整电位器R9可以调节参考电压的大小，此电路中参考电压是6.74V。
如果直流母线上的电压变化，势必使比较器的输入电压变化，当其变化到超过6.74V的比较值时，则各比较器输出电平翻转，母线电压过低则驱动光耦U1（TLP181）输出低电平，CPU接收这个信号后报电压低故障。
母线电压过高则U10（TL082）的第7脚输出高电平，通过模拟开关U73（DG418）从其第8脚输出高电平，从而驱动刹车电路，同时LED DS7点亮指示刹车电路动作。
由整流二极管D5、D6、D7、D18、D19、D20组成的整流电路输出脉动直流电，其后级的检测电路可对交流电压过低的情况进行实时检测，检测报警信号也通过光耦U1输出。
ATX电源滤波电路和保护电路图解说明
ATX电源滤波电路和保护电路图解说明作者：未知文章来源：网络-一、滤波电路1、电磁干扰电脑电源是把工频交流整流为直流，再通过开关变为高频交流，其后再整流为稳定直流的一种电源，这样就有工频电源的整流波形畸变产生的噪声与开关波形会产生大量的噪声，噪声在输入端泄漏出去就表现为辐射噪声和传导噪声，在输出端泄漏出去就表现为纹波。
辐射噪声频率高于30MHZ，会传播到空间中；传导噪声频率在30MHZ以下，主要干扰音频设备，通过电源线传播到电网中。
外部噪声会进入到电网中的其它电子设备中影响电子设备的运行，而供给负载的电源产生的噪声也会泄漏到电源外部，因此，电脑电源必须有阻止这些噪声进出的功能。
在电脑电源的输入端，需要有由电容和电感构成的滤波器，用于抑制交流电产生的EMI。
在电源的输出端，工频电源的整流波形畸变引起的噪声，以及开关工作波形产生的噪声呈现为纹波，因此在输出端也需要接入滤波器，用于抑制直流电产生的EMI。
2、输入端第一道EMI滤波电路第一道EMI滤波电容是由X电容（白盒子）、线圈型电感和两个Y电容构成的，用来抑制输入端的高频干扰，以及PWM自身产生的高频干扰对电网的污染。
3、第二道EMI滤波电路为保证输入到整流电路中的电流的纯净，还需要进行第二道滤波。
此滤波电路是由X电容、Y电容和变压器型电感组成。
4、高压滤波电路高压整流滤波电路把220V的交流市电转换为300V的高压直流电压，一路输到开关电路，一路输到辅助电源电路。
高压滤波电容的容量对输出端的稳定性有很大影响，纹波输出的控制也是基于滤波电容的容量。
纹波是与输出端呈现的输入频率及开关变换频率同步的分量，一般为输出电压的0.5%以内。
5、低压滤波电路当高频噪声泄漏到负载侧时，可能使电脑配件产生故障，同时，高频噪声也会向空间辐射。
低压端采用的直流线路EMI滤波器。
直流线路EMI滤波器比较复杂。
电源的直流有5V、12V和3.3V电压，对于每路电压，都需要进行滤波。
开关电源设计的各种元器件介绍及作用
开关电源设计的各种元器件介绍及作用设计并不是如想象中那么简单，特别是对刚接触开关电源研发的人来说，它的外围就很复杂，其中使用的元器件种类繁多，性能各异。
要想设计出性能高的开关电源就必须弄懂弄通开关电源中各元器件的类型及主要功能。
本文将总结出这部分知识。
开关电源外围电路中使用的元器件种类繁多，性能各异，大致可分为通用元器件、特种元器件两大类。
开关电源中通用元器件的类型及主要功能如下：一、电阻器1. 取样电阻—构成输出电压的取样电路，将取样电压送至反馈电路。
2. 均压电阻—在开关电源的对称直流输入电路中起到均压作用，亦称平衡电阻。
3. 分压电阻—构成电阻分压器。
4. 泄放电阻—断电时可将电磁干扰(EMI)滤波器中电容器存储的电荷泄放掉。
5. 限流电阻—起限流保护作用，如用作稳压管、光耦合器及输入滤波电容的限流电阻。
6. 电流检测电阻—与过电流保护电路配套使用，用于限制开关电源的输出电流极限。
7. 分流电阻—给电流提供旁路。
8. 负载电阻—开关电源的负载电阻(含等效负载电阻)。
9. 最小负载电阻—为维持开关电源正常工作所需要的最小负载电阻，可避免因负载开路而导致输出电压过高。
10. 假负载—在测试开关电源性能指标时临时接的负载(如电阻丝、水泥电阻)。
11. 滤波电阻—用作LC型滤波器、RC型滤波器、π型滤波器中的滤波电阻。
12. 偏置电阻—给开关电源的控制端提供偏压，或用来稳定晶体管的工作点。
13. 保护电阻—常用于RC型吸收回路或VD、R、C型钳位保护电路中。
14. 频率补偿电阻—例如构成误差放大器的RC型频率补偿网络。
15. 阻尼电阻—防止电路中出现谐振。
二、电容器1. 滤波电容—构成输入滤波器、输出滤波器等。
2. 耦合电容—亦称隔直电容，其作用时隔断直流信号，只让交流信号通过。
3. 退藕电容—例如电源退藕电容，可防止产生自激振荡。
4. 软启动电容—构成软启动电路，在软启动过程中使输出电压和输出电流缓慢地建立起来。
开关电源输入电路方案及输入整流滤波电路
开关电源输入电路方案及输入整流滤波电路开关电源输入电路方案及输入整流滤波电路开关电源输入电路包含沟通抗搅扰电路、整流电路、滤波电路三个根柢单元电路，如图3-1所示。
1.沟通抗搅扰电路电源输入端的两根沟通线上一起存在共模和差模两种搅扰信号，共模信号是指两根沟通线上接纳到的搅扰信号，有关于参阅点巨细持平、方向一样，如图3-2（a）输入端的信号所示，例如像电磁感应等搅扰信号薯蓣共模信号；差模信号是指两根沟通线接纳到的搅扰信号，有关于参阅点，巨细持平，方向相反，如图3-2（b）输入端的信号所示，例如电网电压瞬时不坚定等搅扰信号归于差模信号。
沟通抗搅扰电路如图3-1（a）所示，接在开关电源的市电工频电压输入端，它只容许400Hz以下的低频信号经过,关于1kHz～50MHz之间的高频信号具有40～100dB的衰减量。
它的效果有两个，一是按捺开关电源中的高频辐射不污染工频电网；二是运用电网中高频搅扰不影响开关电源开关作业。
在图3-1（a）所示的抗搅扰滤波电路中，C1、C2用以滤除差模搅扰电压信号，C4、C5用以滤除共模搅扰电压信号，电感L1、L2称为共模扼流圈，在一个闭合高磁道率铁芯上绕制两个绕向一样的线圈，当共模电流以一样的方向流过两个线圈时，发作的磁场是一样的，有彼此加强的效果，使每一线圈的共模阻抗增高，共模电流大大削弱，对共模电流信号有较强的按捺效果如图3-2（a）所示。
在差模电流效果下，搅扰电流发作方向相反的磁通，在铁芯中彼此抵消，使线圈电感挨近0，对差模信号没有按捺效果，为了削减高频电流信号旁路，电感L1、L2应具有小的散布电容，应均匀地绕制在一个无气隙的磁芯架骨上；磁芯资料应选用与开关电源频率相一起的资料。
其对共模搅扰信号的按捺效果如图3-2所示，并且是双向的。
归纳剖析，实习运用中的抗搅扰滤波器电路的滤波特性不对错常抱负，频率进一步上升时，特性就会逐步下降，滤波效果就会变差，选用单级的抗搅扰滤波器，得不到较好的滤波效果，在某些分外场合，可运用2～3级串联组合的抗搅扰滤波电路，得到比照抱负的滤波效果，但本钱和造价会添加，出于经济要素思考，通常开关稳压电源只运用一级抗搅扰滤波电路，对共模信号和差模信号的按捺效果暗示可用图3-3所标明，并且对搅扰信号的按捺效果是双向的。
各种整流滤波电路，电路图及原理讲解！
各种整流滤波电路，电路图及原理讲解！基础电路一般直流稳压电源都使用220伏市电作为电源，经过变压、整流、滤波后输送给稳压电路进行稳压，最终成为稳定的直流电源。
这个过程中的变压、整流、滤波等电路可以看作直流稳压电源的基础电路，没有这些电路对市电的前期处理，稳压电路将无法正常工作。
1、变压电路通常直流稳压电源使用电源变压器来改变输入到后级电路的电压。
电源变压器由初级绕组、次级绕组和铁芯组成。
初级绕组用来输入电源交流电压，次级绕组输出所需要的交流电压。
通俗的说，电源变压器是一种电→磁→电转换器件。
即初级的交流电转化成铁芯的闭合交变磁场，磁场的磁力线切割次级线圈产生交变电动势。
次级接上负载时，电路闭合，次级电路有交变电流通过。
变压器的电路图符号见图2－3－1。
2、整流电路经过变压器变压后的仍然是交流电，需要转换为直流电才能提供给后级电路，这个转换电路就是整流电路。
在直流稳压电源中利用二极管的单项导电特性，将方向变化的交流电整流为直流电。
（1）半波整流电路半波整流电路见图2－3－2。
其中B1是电源变压器，D1是整流二极管，R1是负载。
B1次级是一个方向和大小随时间变化的正弦波电压，波形如图 2－3－3（a）所示。
0～π期间是这个电压的正半周，这时B1次级上端为正下端为负，二极管D1正向导通，电源电压加到负载R1上，负载R1中有电流通过；π～2π期间是这个电压的负半周，这时B1次级上端为负下端为正，二极管D1反向截止，没有电压加到负载R1上，负载R1中没有电流通过。
在 2π～3π、3π～4π等后续周期中重复上述过程，这样电源负半周的波形被“削”掉，得到一个单一方向的电压，波形如图2－3－3（b）所示。
由于这样得到的电压波形大小还是随时间变化，我们称其为脉动直流。
设B1次级电压为E，理想状态下负载R1两端的电压可用下面的公式求出：整流二极管D1承受的反向峰值电压为：由于半波整流电路只利用电源的正半周，电源的利用效率非常低，所以半波整流电路仅在高电压、小电流等少数情况下使用，一般电源电路中很少使用。
反激式开关电源漏极钳位保护电路设计方案
反激式开关电源漏极钳位保护电路设计方案嘿，大家好！今天我要分享的是关于反激式开关电源漏极钳位保护电路的设计方案。
咱们就直接进入主题吧！咱们得明白，反激式开关电源在运行过程中，由于各种原因，可能会产生漏极电压过高的情况。
这时候，如果没有有效的保护措施，就会导致开关管损坏，甚至引发火灾等安全事故。
所以，设计一款漏极钳位保护电路就显得尤为重要。
一、设计目标我们的目标是：在反激式开关电源中，当漏极电压超过设定的安全值时，及时启动保护电路，将漏极电压限制在安全范围内，从而保护开关管不受损坏。
二、设计原理2.检测电路：负责实时监测漏极电压，当电压超过设定值时，输出高电平信号。
3.比较电路：将检测电路输出的高电平信号与设定的阈值电压进行比较，若检测电压高于阈值电压，则输出高电平信号至驱动电路。
4.驱动电路：接收比较电路输出的高电平信号，驱动钳位电路工作。
5.钳位电路：将漏极电压限制在安全范围内，防止开关管损坏。
三、设计方案1.检测电路设计检测电路主要由一个电压比较器和一个分压电阻组成。
电压比较器选用LM358，具有响应速度快、精度高等特点。
分压电阻用于将漏极电压分压至比较器的输入端。
2.比较电路设计比较电路选用LM311，具有高速、高精度等特点。
阈值电压由一个可调电阻设定，可根据实际需要调整。
3.驱动电路设计驱动电路选用三极管，将比较电路输出的高电平信号放大，驱动钳位电路工作。
4.钳位电路设计钳位电路主要由一个稳压二极管和一个电阻组成。
稳压二极管选用1N4746，具有稳定电压为15V的特点。
电阻用于限制稳压二极管的电流，防止过流损坏。
四、电路仿真在设计完成后，我们可以使用Multisim等仿真软件对电路进行仿真测试。
通过调整输入电压、负载等参数，观察保护电路是否能够及时启动，将漏极电压限制在安全范围内。
好了，今天的分享就到这里。
希望这个设计方案能对大家有所帮助。
如果你有任何疑问或建议，欢迎在评论区留言交流。
我们下次再见！注意事项：1.检测电路的精度至关重要。
电路设计
滤波器，常用电路有四种。
四种EMI滤波器结构
（1）开关电源EMI电路中，常用X2电容，容量最佳范
围为1nF-1uF,本设计取C1为0.1uF,C2为0.01uF；共模电 感L常为10-33mH,取12mH；滤除共模干扰的电容C3， C4均取0.1uF，C1,C2,C3,C4耐压值均为630V。 （2）安全电容Y1常用容量为1-2.2nF,耐压值一般不低 于1.5KV，取2.2nF。 (3)输入滤波电容由下式计算：
用PI软件设计TOPSwitch-JX电路
设计结果
电路板布局
9开关电源外围保护电路
（1）TL431参数设置
U O U KA
R1 (1 )U REF ,U O 12V ,U REF 2.5V , R2 5K R2
代入解得R1= 19 K （2）光耦PC817参考设计 电流传输比CTR=8/13=61.54%在50%-200%允许范围之
内。
0.38m H
2
0.97 mJ
2 107 W N1Is BSJ
代入数据得N1Is=53.88
则
取24匝 （5）确定自馈绕组N2及二次侧绕组N3，二者用下式
N1I s 53.88 N1 23.84 Is 2.26
确定。
N1 (U o U F )(1 Dmax ) N U Imin Dmax 算得N2=3.733，取4匝，N3=2.2044，鉴于当输出电流 达到5A时，在绕组的铜阻及输出引线会造成输出电压 的降落，因此应适当增加N3匝数，实取4匝。
1 2 Po ( tC ) 2f Cin (2umin2 U Im in 2 )
取整流桥导通时间tC=3ms,代入数据解得 取180uF 。
开关电源钳位保护电路及散热器的设计要点
： 三 ： ： ７ｎＦ ５
Ｖｏ ． ３ ＮＯ ６ １１ ．
Ｊ ｎ２ ０ ｕ ０ｌ
பைடு நூலகம்
Ｐ ＜１５ 时 ，不要 求使 用钳位 电路 。 ｏ ．Ｗ
（） 钳位 电阻Ｒ ９计算
兄： ：
！ ： ：２ｋＱ １５
．
ｌ Ｅ ｛ ２ ． Ｊ ２ Ｈ １ ｇ ｘ３ｋ ｚ ８ １
式中，Ｕ 的量纲为［】Ｍ］ ｒ ［ ， 甘 量纲 Ｑ Ｌ ［ ］ ／勺 ［ Ｔ Ｉ
率 开 关管 （ ＭＯＳ Ｅ 关 断 时 ，对 由高 频变 压 器 漏 Ｆ Ｔ） 感 所 形 成 的 尖 峰 电压 进 行 钳 位 和 吸 收 ， 以 防 止
ＭＯＳ Ｅ Ｆ Ｔ因过 电压 而损 坏 。散 热器 的作 用 则 是将 单 片 开 关 电源 内部 产 生 的 热 量 及 时 散 发掉 ，避 免 因散 热 不 良导 致 管 芯 温 度超 过 最 高结 温 ，使 开 关 电源无法 正常 工作 ，甚 至损坏 芯 片 。 下面 分 别 阐 述 漏极 钳 位 保 护 电路 和 散 热 器 的 设计 要点 、设 计方法 及 注意事 项 。
图１ 最 典 型 的 一 种 漏 极钳 位保 护 电路
为［ ，尺 Ｔ］ 的量 纲为 ［］Ｍ］【 ［ 。 Ｌ ［ Ｔ］ Ｉ （０计算 钳位 电容 Ｃ １）
２ ）设计 要点及 步骤
（） １选择 钳位二 极 管
ｃ： 一
：
２
／ — ２ ～１ ０ ２ ００ ８。
Ｓ Ａ Ｈ Ｚｈａ ｙ ｕ． ｎ ｏ ＡＮ ｏ ｈｅ Ｇｕ ｃ ｎ
（ ｂ ｉ ｎｖｒｉ ｆ ｃ ｎ ｅ Ｔ ｃｎ ｌｇ， ｈｊ ｚｕｎ ５ ０４ Ｃ ｉａ Ｈｅ ｅＵ ｉｅｓｙｏ ｉ ｃ ＆ ｅｈ ｏｏ ｙＳ ｉａｈ ａ ｇ０ ０ ５ ， ｈｎ） ｔ Ｓｅ ｉ
一款多路输出单端反激式开关电源的电路设计方案
多路输出电源对于电源应用者来讲，一般都希望其所选择的新巨电源产品为“傻瓜型”的，即所选择的电源电压只要负载不超过电源最大值，无论系统的各路负载特性如何变化，而各路电源电压依然精确无误。
仅就这一点来讲，目前绝大多数的多路输出电源是不尽人意的。
为了更进一步说明多路输出电源的特性，首先从图1所示多路输出开关电源框图讲起。
从图1可以看到，真正形成闭环控制的只有主电路Vp，其它Vaux1、Vaux2等辅电路都处在失控之中。
从控制理论可知，只有Vp无论输入、输出如何变动(包括电压变动，负载变动等)，在闭环的反馈控制作用下都能保证相当高的精度(一般优于0.5%)，也就是说Vp在很大程度上只取决于基准电压和采样比例。
对Vaux1，Vaux2而言，其精度主要依赖以下几个方面：1)T1主变器的匝比，这里主要取决于Np1：Np2或Np1：Np32)辅助电路的负载情况。
3)主电路的负载情况注：如果以上3点设定后，输入电压的变动对辅电路的影响已经很有限了。
图1在以上3点中，作为一个具体的开关电源变换器，主变压器匝比已经设定，所以影响辅助电路输出电压精度最大的因素为主电路和辅电路的负载情况。
在开关电源产品中，有专门的技术指标说明和规范电源的这一特性，即就是交叉负载调整率。
为了更好地讲述这一问题，先将交叉负载调整率的测量和计算方法讲述如下。
电源变换器多路输出交叉负载调整率测量与计算步骤1)测试仪表及设备连接。
2)调节被测电源变换器的输入电压为标称值，合上开关S1、S2…Sn，调节被测电源变换器各路输出电流为额定值，测量第j路的输出电压Uj，用同样的方法测量其它各路输出电压。
3)调节第j路以外的各路输出负载电流为最小值，测量第j路的输出电压ULj。
4)按式(1)计算第j路的交叉负载调整率SIL。
SIL=×100%(1)式中：ΔUj为当其它各路负载电流为最小值时，Uj与该路输出电压ULj之差的绝对值；Uj为各路输出电流为额定值时，第j路的输出电压。
开关电源电路组成及各部分原理详解
开关电源电路组成及各部分原理详解开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。
辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。
开关电源的电路组成方框图如下：一、开关电源输入电路及原理1、AC 输入整流滤波电路原理：①防雷电路：当有雷击，产生高压经电网导入电源时，由MOV1、MOV2、MOV3：F1、F2、F3、FDG1 组成的电路进行保护。
当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3 会烧毁保护后级电路。
②输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。
当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪涌电流。
因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。
③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。
若C5容量变小，输出的交流纹波将增大。
2、DC 输入滤波电路原理：①输入滤波电路：C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。
C3、C4 为安规电容，L2、L3为差模电感。
②R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。
在起机的瞬间，由于C6的存在Q2不导通，电流经RT1构成回路。
当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通。
如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。
rcd钳位电路原理
rcd钳位电路原理RCd钳位电路原理是一种非常常见的电路结构，它被广泛应用于各种电子设备中，对于提高设备性能、保护设备稳定运行都有非常重要的作用。
下面，我们就来详细了解一下RCd钳位电路的原理。
首先，我们需要了解什么是RCd钳位。
其实，RCd钳位是一种控制信号的方式。
RC代表串联的电阻（Resistor）和电容（Capacitor），d代表一个二极管（Diode）。
而钳位（Clamp）则代表由二极管实现的电压限制。
其次，我们需要了解这种电路的工作原理。
在RCd钳位电路中，电容和电阻在回路中串联成一个低通滤波器，可以对输入信号进行滤波和限幅处理。
而钳位二极管则形成一个电压限制器，当输入信号过大时，二极管就开始导通，将过大的信号瞬间限制到一个安全范围内，避免对后续的电路产生影响。
因此，RCd钳位电路结构可以保护电路工作稳定，并抵抗电路中的噪声和干扰。
当然，RCd钳位电路还有很多种不同的变型型，如Zener钳位电路、Schottky钳位电路等，它们的原理都是基于二极管的钳位效应，只是结构和参数不同，因此也有不同的应用场景。
最后，我们需要了解在不同的应用场景中，RCd钳位电路的应用。
RCd钳位电路可以用于防止信号偏移和信号峰值超过允许范围，从而保证设备稳定可靠的工作。
例如，在音频设备和视频设备的输入和输出端口上，可以使用RC钳位电路实现防噪音、保护设备等功能。
RC钳位电路还可以用于数据线或者通信线路的防雷保护，将电压过高或是过低的等危险信号限制在安全范围内。
总之，RCd钳位电路是一种非常常见的电路结构，它为各种电子设备的稳定运行提供了重要的保障。
通过学习RCd钳位电路的原理，我们可以更加全面深入的了解电路的结构和工作原理，从而在实际的电路设计和运用过程中能够更好的应对各种问题，提高工作效率和准确性。
开关电源钳位电路笔记
此部分还没搞懂，所以没写上去。
对标准三相表中的开关电源的控制芯片介绍
标准三相表的开关电源的PWM控制芯片是TOP254PN。
其脉冲宽度调制器的控制方式描述如下：采用了四种控制模式。在最大负载时，调制器在全频率模式下运行；随着负载的减小，调制器自动的调整，首先到可变频率的PWM模式，然后到低频率PWM模式。在轻负载下，开关控制操作从PWM控制进入多循环（周期）调制控制，即调制器在多循环调制模式。占空比随着不同阶段，会有相应的变化。具体如下图：
RCD钳位电路的作用
由于变压器漏感的存在，反激变换器在开关管关断瞬间会产生很大的尖峰电压，使得开关管承受较高的电压应力，甚至可能导致开关管损坏。因此，为确保反激变换器安全可靠工作，必须引入钳位电路吸收漏感能量。
图1为实际变压器的等效电路,励磁电感同理想变压器并联,漏感同励磁电感串联。励磁电感能量可通过理想变压器耦合到副边,而漏感因为不耦合,能量不能传递到副边,如果不采取措施,漏感将通 过寄生电容释放能量,引起电路电压过冲和振荡,影响电路工作性能,还会引起EMI问题,严重时会烧毁器件,为抑制其影响,可在变压器初级并联无源RCD钳位电路,其拓扑如图2所示。
1. 钳位电压Vsn是电容C两端的电压，与选用MOS的BVdss及最高输入电压以及降额系数有关，一般在最高输入电压Vin max下考虑0.9的降额
2.然后算反射电压VRO，根据VRO=(VOUT+VD)/(NS/NP)
式中VOUT为输出电压 VD为二极管管压降 NS为次级匝数 NP为初级匝数
关于RCD钳位电路的计算
RCD钳位电路在吸收漏感能量的时候，同时也会吸收变压器中的一部分储能，所以RCD钳位电路参数的选择，以及能耗到底为多少，想要确定这些情况会变得比较复杂。
多路单端反激式开关电源设计
多路单端反激式开关电源设计作者：胡志强王改云王远来源：《现代电子技术》2013年第14期摘要：设计了一种基于TOP223Y多路输出单端反激式开关电源。
采用TOP Switch系列三端高频单片开关电源芯片，配合由TL431、PC817A组成的反馈系统对外围电路进行分析。
设计出了一种输出为+5 V/3 A，+12 V/1 A不同稳压调整权重分别为0.6，0.4的AC/DC开关电源。
实验结果表明，该开关电源不但效率高，纹波小，而且输出精度高和稳定性强。
关键词：开关电源；单端反激；高频变压器；双反馈中图分类号： TN702⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2013）14⁃0162⁃04Design of multi⁃channel switching power supply with single⁃ended flybackHU Zhi⁃qiang 1， WANG Gai⁃yun1， WANG Yuan 2（1. Guilin University of Electronic Technology， Guilin 541004， China；2. Shandong Huayu Vocational College， Dezhou 253034， China）Abstract： A TOP223Y⁃based switching power supply with multi⁃channel output single⁃end flyback AC/DC module was designed. Peripheral circuits are analyzed by TOP Switch seriessingle⁃chip switching power supply chip and the feedback system composed of TL431 and PC817A. The AC/DC switching power supply whose voltage stabilization adjusting weight is 0.6 and 0.4 with the outputs of +5V/3A and +12V/1A was designed. The experimental results show that the switching power supply has high efficiency， small ripple， high output accuracy and high stability.Keywords： switching power supply； single⁃ended flyback； high⁃frequency transformer；double feedback单片开关电源自问世以来，以其效率高，体积小，集成度高，功能稳定等特点迅速在中小功率精密稳压电源领域占据重要地位。
反激式开关电源钳位电路回路
反激式开关电源是一种常用的电源设计，它通常包含一个钳位电路回路来确保输出电压稳定。
钳位电路回路在反激式开关电源中的工作原理如下：
1.输入电压：AC输入电压经过整流和滤波电路得到平坦的直流电压。
2.脉冲变压器：输入电压通过脉冲变压器的主绕组，产生周期性的高频脉冲信号。
3.开关管：控制脉冲变压器的开关管（例如MOSFET）周期性地打开和关闭，使得脉冲信
号传输到辅助绕组。
4.辅助绕组：脉冲信号由辅助绕组接收，并通过二极管整流成脉冲直流电压。
5.钳位电路回路：钳位电路回路包括一个电容和一个二极管，连接在辅助绕组的两端。
该
电容充当储能元件，二极管则起到保护和稳定电压的作用。
6.钳位电压：当开关管关闭时，脉冲变压器的磁场会崩溃，导致辅助绕组上的电能释放到
钳位电容上，形成钳位电压。
7.输出电压：钳位电压通过滤波电路平均为稳定的直流输出电压，用于供应负载。
钳位电路回路在反激式开关电源中的作用是稳定输出电压。
它通过储存和释放电能来抵消开关管周期性打开和关闭所引起的涌流和纹波，并确保输出电压在一定范围内保持稳定。
开关电源钳位保护电路及散热器的设计
开关电源钳位保护电路及散热器的设计开关电源钳位保护电路及散热器的设计0 引言开关电源漏极钳位保护电路的作用是当功率开关管（MOSFET）关断时，对由高频变压器漏感所形成的尖峰电压进行钳位和吸收，以防止MOSFET因过电压而损坏。
散热器的作用则是将单片开关电源内部产生的热量及时散发掉，避免因散热不良导致管芯温度超过最高结温，使开关电源无法正常工作，甚至损坏芯片。
下面分别阐述漏极钳位保护电路和散热器的设计要点、设计方法及注意事项。
1 设计开关电源漏极钳位保护电路的要点及实例在“输入整流滤波器及钳位保护电路的设计”一文中（详见<电源技术应用>2009年第12期），介绍了反激式开关电源漏极钳位保护电路的工作原理。
下面以最典型的一种漏极钳位保护电路为例，详细阐述其设计要点及设计实例。
1）设计实例采用由瞬态电压抑制器TVS（P6KE200，亦称钳位二极管）、阻容吸收元件（钳位电容C和钳位电阻R 1）、阻尼电阻（R 2）和阻塞二极管（快恢复二极管FR106）构成的VDZ、R、C、VD型漏极钳位保护电路，。
选择TOPswitch-HX系列TOP258P芯片，开关频率f=132kHz，u=85~265V，两路输出分别为UO1（+12V、2A）、UO2（+5V、2.2A）。
P O=35W，漏极峰值电流I P=I LIMIT=1.65A.实测高频变压器的一次侧漏感L 0=20μH。
图1 最典型的一种漏极钳位保护电路2）设计要点及步骤（1）选择钳位二极管。
采用P6KE200型瞬态电压抑制器（TVS），钳位电压UB=200V。
（2）确定钳位电压的最大值UQ（max）。
令一次侧感应电压（亦称二次侧反射电压）为UOR ，要求：1.5U OR≤U Q（max）≤200V实际可取U Q（max）=U B=200V.（3）计算最大允许漏极电压U D（max）为安全起见，U D （max）至少应比漏-源极击穿电压7 00V留出5 0V的余量。
轻松学习开关电源输入整流滤波电路的设计
轻松学习开关电源输入整流滤波电路的设计基础电路一般直流稳压电源都使用220伏市电作为电源，经过变压、整流、滤波后输送给稳压电路进行稳压，最终成为稳定的直流电源。
这个过程中的变压、整流、滤波等电路可以看作直流稳压电源的基础电路，没有这些电路对市电的前期处理，稳压电路将无法正常工作。
1、整流电路经过变压器变压后的仍然是交流电，需要转换为直流电才能提供给后级电路，这个转换电路就是整流电路。
整流电路的作用是将交流电变换成直流电。
完成这一任务主要靠二极管的单向导通作用，因此二极管是构成整流电路的关键元件。
在直流稳压电源中利用二极管的单项导电特性，将方向变化的交流电整流为直流电。
在小功率（1KW以下）整流电路中，常见的几种整流电路有单相半波、全波、桥式和倍压整流电路。
单相整流就是我们常说的单相AC220V交流电整流。
如果是三相电就需要采用三相整流电路，原理和单相是一样的。
2、几种整流电路1）、半波整流2）、全波整流3）、桥式整流4）、倍压整流半波、全波整流电路在开关电源变压器输出整流中使用较多，由于元件少，节省空间，但是效率没有桥式整流高。
桥式整流是使用较多的整流电路，一般根据功率大小可以选择分立元件和集成整流桥堆。
半波整流电路全波整流电路桥式整流倍压整流3、工作原理简单分析以最常用的桥式整流电路说明整流电路的工作原理。
图1-1 单相桥式整流电路图1-2 正半周期图1-3 负半周期图1-2可以看出在电源正半周时，T次级上端为正，下端为负，整流二极管D1和D3导通，电流由变压器T次级上端经过D1、RL、D3回到变压器T次级下端；由图1-3可以看出在电源负半周时，T次级下端为正，上端为负，整流二极管D2和D4导通，电流由变压器T次级下端经过D2、RL、D4回到变压器T次级上端。
RL两端的电压始终是上正下负，其波形与全波整流时一致。
3-1 桥式整流电路主要参数3-2 分立元件和集成桥堆整流二极管集成整流桥4、滤波电路交流电经过整流后得到的是脉动直流，这样的直流电源由于所含交流纹波很大，不能直接用作电子电路的电源。
芯片输入口的二极管钳位电路什么原理？
如下图 1 蓝色框内是二极管钳位电路的一般结构，多见于芯片输入端。
当然还有专门的开关二极管，如下图 2 红色框内所示。
本文主要针对此类型的二
极管电路做一些简单介绍。
图 1 mcu内部IO结构处的保护二极管
图 2 常见的几种开关二极管
电路作用：实现二极管对异常电压的钳位作用，保护后级输入。
实现原理：如下图 3 是用LTspice进行仿真的图形，D1，D2是肖特基二极管，其正向导通压降Vf在0.7V左右。
V1是电源，模拟单片机供电电源，V2是输入信号源。
当输入信号V2大于3.3+Vf时，肖特基二极管D1导通，此时OUT端电压被钳位在3.3+Vf，因此在4V左右；当输入信号V2小于Vf时，肖特基二极管D2导通，此时OUT端电压被钳位在-Vf，因此在-0.7V左右。
图 3 LTspice仿真原理图
分别对如上两种方式仿真，结果如下图所示：，可以看到V2=5V时，OUT 端在3.95V左右，V2=-5V时，OUT端在690mV左右。
图 4 输入信号源V2=5V时的仿真结果
图 5 输入信号源V2=-5V时的仿真结果。
开关电源设计：输入整流滤波器及钳位保护电路的设计
开关电源设计：输入整流滤波器及钳位保护电路的设计1 输入整流桥的选择 1)整流桥的导通时间与选通特性 50Hz交流电压经过全波整流后变成脉动直流电压u1，再通过输入滤波电容得到直流高压U1。
在理想情况下，整流桥的导通角本应为180°(导通范围是从0°～180°)，但由于滤波电容器C的作用，仅在接近交流峰值电压处的很短时间内，才有输入电流流经过整流桥对C充电。
50Hz交流电的半周期为10ms，整流桥的导通时间tC≈3ms，其导通角仅为54°(导通范围是36°～90°)。
因此，整流桥实际通过的是窄脉冲电流。
桥式整流滤波电路的原理如图1(a)所示，整流滤波电压及整流电流的波形分别如图l(b)和(c)所示。
最后总结几点： (1)整流桥的上述特性可等效成对应于输入电压频率的占空比大约为30％。
(2)整流二极管的一次导通过程，可视为一个“选通脉冲”，其脉冲重复频率就等于交流电网的频率(50Hz)。
(3)为降低开关电源中500kHz以下的传导噪声，有时用两只普通硅整流管(例如1N4007)与两只快恢复二极管(如FR106)组成整流桥，FRl06的反向恢复时间trr≈250ns。
2)整流桥的参数选择 隔离式开关电源一般采用由整流管构成的整流桥，亦可直接选用成品整流桥，完成桥式整流。
全波桥式整流器简称硅整流桥，它是将四只硅整流管接成桥路形式，再用塑料封装而成的半导体器件。
它具有体积小、使用方便、各整流管的参数一致性好等优点，可广泛用于开关电源的整流电路。
硅整流桥有4个引出端，其中交流输入端、直流输出端各两个。
硅整流桥的最大整流电流平均值分0．5～40A等多种规格，最高反向工作电压有50～1000V等多种规格。
小功率硅整流桥可直接焊在印刷板上，大、中功率硅整流桥则要用螺钉固定，并且需安装合适的散热器。
整流桥的主要参数有反向峰值电压URM(V)，正向压降UF(V)，平均整流电流Id(A)，正向峰值浪涌电流IFSM(A)，最大反向漏电流IR(μA)。
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1)整流桥的导通时间与选通特性
50Hz交流电压经过全波整流后变成脉动直流电压u1，再通过输入滤波电容得到直流高压U1。
在理想情况下，整流桥的导通角本应为180°(导通范围是从0°～180°)，但由于滤波电容器C的作用，仅在接近交流峰值电压处的很短时间内，才有输入电流流经过整流桥对C充电。
50Hz交流电的半周期为10ms，整流桥的导通时间tC≈3ms，其导通角仅为54°(导通范围是36°～90°)。
因此，整流桥实际通过的是窄脉冲电流。
桥式整流滤波电路的原理如图1(a)所示，整流滤波电压及整流电流的波形分别如图l(b)和(c)所示。
最后总结几点：
(1)整流桥的上述特性可等效成对应于输入电压频率的占空比大约为30%。
(2)整流二极管的一次导通过程，可视为一个“选通脉冲”，其脉冲重复频率就等于交流电网的频率(50Hz)。
(3)为降低开关电源中500kHz以下的传导噪声，有时用两只普通硅整流管(例如1N4007)与两只快恢复二极管(如FR106)组成整流桥，FRl06的反向恢复时间trr≈250ns。
隔离式开关电源一般采用由整流管构成的整流桥，亦可直接选用成品整流桥，完成桥式整流。
全波桥式整流器简称硅整流桥，它是将四只硅整流管接成桥路形式，再用塑料封装而成的半导体器件。
它具有体积小、使用方便、各整流管的参数一致性好等优点，可广泛用于开关电源的整流电路。
硅整流桥有4个引出端，其中交流输入端、直流输出端各两个。
硅整流桥的最大整流电流平均值分0.5～40A等多种规格，最高反向工作电压有50～1000V等多种规格。
小功率硅整流桥可直接焊在印刷板上，大、中功率硅整流桥则要用螺钉固定，并且需安装合适的散热器。
整流桥的主要参数有反向峰值电压URM(V)，正向压降UF(V)，平均整流电流Id(A)，正向峰值浪涌电流IFSM(A)，最大反向漏电流IR(μA)。
整流桥的反向击穿电压URR应满足下式要求：
举例说明，当交流输入电压范围是85～132V时，umax=132V，由式(1)计算出UBR=233.3V，可选耐压400V的成品整流桥。
对于宽范围输入交流电压，umax=265V，同理求得UBR=468.4V，应选耐压600V的成品整流桥。
需要指出，假如用4只硅整流管来构成整流桥，整流管的耐压值还应进一步提高。
辟如可选1N4007(1A/1000V)、1N5408(3A/1000V)型塑封整流管。
这是因为此类管子的价格低廉，且按照耐压值“宁高勿低”的原则，能提高整流桥的安全性与可靠性。
设输入有效值电流为IRMS，整流桥额定的有效值电流为IBR，应当使IBR≥2IRMS。
计算IRMS的公式如下：
式中，PO为开关电源的输出功率，η为电源效率，umin为交流输入电压的最小值，cosφ为开关电源的功率因数，允许cosφ=0.5～0.7。
由于整流桥实际通过的不是正弦波电流，而是窄脉冲电流(参见图1)，因此整流桥的平均整流电流Id
例如，设计一个7.5V/2A(15W)开关电源，交流输入电压范围是85～265V，要求η=80%。
将Po=15W、η=80%、umin=85V、cosψ=0.7一并代入(2)式得到，IRMS=0.32A，进而求出Id=0.65×IRMS=0.21A。
实际选用
lA/600V的整流桥，以留出一定余量。
输入滤波电容器的选择
1)输入滤波电容器容量的选择
为降低整流滤波器的输出纹波，输入滤波电容器的容量CI必须选的合适。
令每单位输出功率(W)所需输入滤波电容器容量(μF)的比例系数为k，当交流电压u=85～265V时，应取k=(2～3)μF/W;当交流电压
u=230V(1±15%)时，应取k=1μF/W。
输入滤波电容器容量的选择方法详见附表l，Po为开关电源的输出
功率。
2)准确计算输入滤波电容器容量的方法输入滤波电容的容量是开关电源的一个重要参数。
CI值选得过低，会使UImin值大大降低，而输入脉动电压UR却升高。
但CI值取得过高，会增加电容器成本，而且对于
提高UImin值和降低脉动电压的效果并不明显。
下面介绍计算CI准确值的方法。
设交流电压u的最小值为umin。
u经过桥式整流和CI滤波，在u=umin情况下的输入电压波形如图2所示。
该图是在Po=POM，f=50Hz、整流桥的导通时间tC=3ms、η=80%的情况下绘出的。
由图可见，在
直流高压的最小值UImin上还叠加一个幅度为UR 的一次侧脉动电压，这是CI在充放电过程中形成的。
欲获得CI的准确值，可按下式进行计算：
举例说明，在宽范围电压输入时，umin=85V。
取UImin=90V，f=50Hz，tC=3ms，假定Po=30W，η=80%，一并带入(3)式中求出CI=84.2μF，比例系数CI/PO=84.2μF/30W=2.8μF/W，这恰好在(2～3)μF/W允许的范围之内。
漏极钳位保护电路的设计
对反激式开关电源而言，每当功率开关管(MOSFET)由导通变成截止时，在开关电源的一次绕组上就会产生尖峰电压和感应电压。
其中的尖峰电压是由于高频变压器存在漏感(即漏磁产生的自感)而形成的，它与直流高压UI和感应电压UOR叠加在MOSFET的漏极上，很容易损坏MOSFET。
为此，必须在增加漏极钳位保护电路，对尖峰电压进行钳位或者吸收。
1)漏极上各电压参数的电位分布
下面分析输入直流电压的最大值UImax、一次绕组的感应电压UOR、钳位电压UB与UBM、最大漏极电压UDmax、漏一源击穿电压U(BR)DS这6个电压参数的电位分布情况，使读者能有一个定量的概念。
对于TOPSwitch—XX系列单片开关电源，其功率开关管的漏一源击穿电压U(BR)DS≥700V，现取下限值700V。
感应电压UOR=135V(典型值)。
本来钳位二极管的钳位电压UB只需取135V，即可将叠加在UOR 上由漏
感造成的尖峰电压吸收掉，实际却不然。
手册中给出UB参数值仅表示工作在常温、小电流情况下的数值。
实际上钳位二极管(即瞬态电压抑制器TVS)还具有正向温度系数，它在高温、大电流条件下的钳位电压UBM 要远高于UB。
实验表明，二者存在下述关系：
这表明UBM大约比UB高40%。
为防止钳位二极管对一次侧感应电压UOR也起到钳位作用，所选用的TVS 钳位电压应按下式计算：
此外，还须考虑与钳位二极管相串联的阻塞二极管VD的影响。
VD一般采用快恢复或超快恢复二极管，其特征是反向恢复时间(trr)很短。
但是VDl在从反向截止到正向导通过程中还存在着正向恢复时间(tfr)，还需留出20V的电压余量。
考虑上述因素之后，计算TOPSwitch一最大漏一源极电压的经验公式应为：
TOPSwitch—XX系列单片开关电源在230V交流固定输入时，MOSFET的漏极上各电压参数的电位分布如
图3所示，占空比D≈26%。
此时u=230V±35V，即umax=265V，UImax=umax≈375V，UOR=135V，UB=1.5 UOR≈200V，UBM=1.4UB=280V，UDmax=675V，最后再留出25V的电压余量，因此U(BR)DS=700V。
实际上U(BR)DS也具有正向温度系数，当环境温度升高时U(BR)DS也会升高，上述设计就为芯片耐压值
提供了额外的裕量。
2)漏极钳位保护电路的设计
漏极钳位保护电路主要有以下4种设计方案(电路参见图4)：
(1)利用瞬态电压抑制器TVS(P6KE200)和阻塞二极管(超陕恢复二极管UF4005)组成的TVS、VD型钳位电路，如(a)图所示。
图中的Np、NS和NB分别代表一次绕组、二次绕组和偏置绕组。
但也有的开关电源用反馈绕组NF来代替偏置绕组NB。
(2)利用阻容吸收元件和阻塞二极管组成的R、C、VD型钳位电路，如(b)图所示。
(3)由阻容吸收元件、TVS和阻塞二极管构成的R、C、TVS、VD型钳位电路，如(c)图所示。
(4)由稳压管(VDZ)、阻容吸收元件和阻塞二极管(快恢复二极管FRD)构成的VDz、R、C、VD型钳位电路，如(d)图所示。
上述方案中以(c)的保护效果最佳，它能充分发挥TVS响应速度极快、可承受瞬态高能量脉冲之优点，并且还增加了RC吸收回路。
鉴于压敏电阻器(VSR)的标称击穿电压值(U1nA)离散性较大，响应速度也比TVS
慢很多，在开关电源中一般不用它构成漏极钳位保护电路。
需要指出，阻塞二极管一般可采用快恢复或超快恢复二极管。
但有时也专门选择反向恢复时间较长的玻璃钝化整流管1N4005GP，其目的是使漏感能量能够得到恢复，以提高电源效率。
玻璃钝化整流管的反向恢复时间介于快恢复二极管与普通硅整流管之间，但不得用普通硅整流管1N4005来代替lN4005GP。
常用钳位二极管和阻塞二极管的选择见附表2。