一种实用小型微功率AC-DC电源的设计
acdc转换电路设计
acdc转换电路设计AC/DC转换电路设计AC/DC转换电路是一种电子电路，用于将交流电（AC）转换成直流电（DC）。
其设计主要考虑输出电流稳定性、波形质量和能效等因素。
下面是一个简单的AC/DC转换电路的设计概述。
首先，选择合适的整流器。
整流器的作用是将交流电转换成脉动的直流电。
常见的整流器有半波整流器和全波整流器。
半波整流器只使用交流波形的正半周期，而全波整流器则使用了整个交流波形。
选择合适的整流器取决于所需的输出电流和功率要求。
其次，添加滤波器来消除直流输出中的脉动。
滤波器可以采用电容器、电感器或它们的组合。
电容器通过存储电荷来平滑输出电流，而电感器通过存储能量来过滤掉高频噪声。
根据设计需求，确定合适的电容和电感数值，并正确连接在电路中。
然后，考虑稳压电路。
稳压电路的作用是保持输出电压恒定不变，即使输入电压波动或负载变化。
常见的稳压电路包括线性稳压器和开关稳压器。
线性稳压器通过放大电压差异来降低输出电压变动，而开关稳压器则以开关方式调整输出电压。
根据实际需求，选择适合的稳压电路。
最后，进行电路布局和元件选型。
在设计中，必须注意电路线路的延迟、噪声和热耦合等问题。
选择适当的元件，如二极管、变压器和电容器等，以满足设计要求。
同时，进行必要的电路仿真和调试，以确保设计的可靠性和效果。
AC/DC转换电路设计的关键是在符合要求的输出电流和电压的同时，保持电路的稳定性和能效。
通过合理的整流、滤波、稳压和布局设计，可以实现高效、稳定的AC/DC转换电路。
ACDC开关电源的设计
AC/DC开关电源的设计一． 技术要求1.1 AC/DC 开关电源 1．输出电压： 直流，纹波电压（峰峰值）小于额定电压的0.5% 2． 输入电压： AC 三相380V ±10％ 3． 输入电压频率： 50±5HZ 4． 负载短时过载倍数： 200％ 5． 瞬态特性： 较好6．技术指标要求： 输出直流电压(V)10~12~14输出电流（A ）140 1.2 设计条件1） 电路形式 全桥 全波整流 2） 工作频率 20KHZ3） 逆变器电路最高，最低电压 DC 592～450V4） 输出电压 max o V =14VDC min 10o V VDC = 输出电流 150A5） 开关管最大导通时间 max o T ＝22.5us 6） 开关管导通压降 1U ∆=3V7） 整流二极管导通压降 2U ∆＝1V 8） 变压器允许温升 25C ︒ 9） 电原理图二、主电路原理与设计2.1主电路工作原理380V 市电经不控整流后变成了脉动的直流电，经直流滤波电路后变成平稳的直流供给逆变电路，逆变桥在驱动信号的作用下根据正弦脉宽调制原理将直流电变成一定电压一定频率的交流电，再经过隔离变压器来实现电压的匹配，经过整流来得到直流更好的直流电，经直流滤波隔离后供给负载。
采用SPWM 调制方式，通过电压负反馈调节输出电压，使输出电压稳定在一定的范围内。
2.2主电路结构UVW主电路原理简图如图所示主电路主奥包括以下几个部分：1）不控整流部分：主要采用三相不控整流，该电路结构简单，可靠性高。
2）DC滤波部分：注意用无源滤波电路来使电路中的有害谐波减少，提高对以后电路供电的可靠性。
3）逆变电路：采用功率IGBT为开关器件，SPWM调制方式，利用电压负反馈构成闭环控制，稳定输出电压。
4）隔离电路：主要是用隔离变压器来实现电路的隔离和电压的匹配。
5）二次逆变部分：注意是实现电压的二次变换，来实现供电的高可靠性和高直流性。
AC-DC-DC电源技术方案设计
直流电源设计方案目录1.概述 (1)2 系统的整体结构设计 (3)3．三相六开关APFC电路设计 (23)4. 移相全桥ZVS PWM变换器分析与设计 (28)5．高压直流二次电源DC／DC变换器设计 (34)6. 器材选取 (40)7. 电源系统散热分析 (55)8. 参数设计仿真结果 (58)1.概述1.1 目的和意义目前，越来越多的电力电子设备投入到电网中，由于不可控整流器在大功率电源设备中的广泛应用，其对电网造成的谐波污染日益严重，使得电能生产、传输和利用的效率降低，并影响电网的安全运行。
为了保证电网的正常运行，现在采取的办法往往是限制接入电网的整流设备的容量，这就限制了一些大功率直流电源的使用。
电力电子装置，尤其是各种直流变换装置向高频化、高功率密度化发展，其关键技术是软开关技术。
因此，大功率开关电源的功率因数校正技术及DC/DC变换器软开关技术是当前研究的热点。
1.2 开关电源技术发展现状开关电源是采用功率半导体器件作为开关元件，通过控制开关元件的占空比进而调整输出电压的电源变换装置，开关电源的前置级将电网工频电压经整流滤波为直流电压，再经直流变换电路即开关电源后即处理后输出、整流、滤波。
为了稳定输出电压，设计电压反馈电路对输出的电压进行采样，并把所采样的电压信号送到控制电路中，进行比较处理，调节输出的控制脉冲的占空比，最终使输出电压的纹波及电源的稳定满足设计指标。
开关电源通常包括EMI滤波模块、AC/DC变换模块、DC/DC变换模块、控制、驱动及保护模块、辅助电源模块等。
传统的开关电源输入电流中谐波含量高,功率因数低,开关损耗大、电磁干扰严重等一系列问题阻碍了电源技术向着高效率、绿色化、实用化的方向发展。
自20世纪80年代以来,随着有源功率因数校正技术和软开关技术的发展,上述问题得到了较好的解决，开关电源技术也步入了一个新的迅速发展的阶段。
1.3 本次设计的主要容本次设计一款符合《航天地面直流电源通用规》要求的直流电源系统。
小功率开关电源的设计
小功率开关电源的设计小功率开关电源是一种基于开关电路工作原理的电源，主要用于供应低功率电子设备的电能。
它具有体积小、高效率、稳定性好等特点，广泛用于家用电器、通信设备、电子产品等领域。
本文将逐步介绍小功率开关电源的设计过程。
首先，为了设计一个小功率开关电源，我们需要确定输出电压和输出电流的需求。
这可以根据所要供应的设备的电压和电流要求来决定。
然后，我们需要选择一个适当的开关电源拓扑结构。
常见的拓扑结构包括单端反激、双端反激、前级DC-DC转换器等。
在选择拓扑结构时，需要考虑输出电压、电流波形等因素。
接下来，我们需要选取合适的开关元件，包括开关管和二极管。
开关管的选择要考虑其最大耐压、导通压降、导通电阻等参数，而二极管的选择要考虑其反向耐压、导通电压降、导通电流等参数。
通常情况下，硅石墨二极管被广泛用于小功率开关电源，因为它具有导通电压低、开关速度快等特点。
然后，我们需要设计适当的控制电路和反馈回路。
控制电路一般使用PWM调制技术来实现对开关管的控制。
在PWM调制技术中，通过改变开关管的开关周期和开关占空比来控制输出电压和电流。
反馈回路用于检测和控制输出电压。
常用的反馈回路包括电压反馈和电流反馈。
接下来，我们需要设计适当的滤波电路。
滤波电路主要用于去除开关电源输出的高频噪声和杂散波，以提供稳定的输出电压和电流。
常用的滤波电路包括电感滤波器和电容滤波器。
电感滤波器主要用于去除高频噪声，而电容滤波器主要用于去除低频杂散波。
最后，我们需要选择适当的保护电路。
保护电路用于检测和保护开关电源免受过流、过压、过温等异常情况的影响。
常用的保护电路包括过流保护、过压保护、过温保护等。
这些保护电路能够及时地切断开关电源的输出，以避免设备的损坏。
在设计过程中，还需要考虑功率损耗和效率。
功率损耗主要包括开关管的导通损耗和开关管的开关损耗。
效率则可以通过效率公式计算，即输出功率除以输入功率，一般希望能够达到高效率的设计。
一款低功耗AC-DC开关电源管理芯片设计
一款低功耗AC-DC开关电源管理芯片设计专业品质权威编制人：______________审核人：______________审批人：______________编制单位：____________编制时间：____________序言下载提示：该文档是本团队精心编制而成，期望大家下载或复制使用后，能够解决实际问题。
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高效、小型AC-DC电源设计
图3. 交错式BCM PFC 测得的效率 (100%=330W)。
对于300W小型 AHB变压器，一种解决方案是采用两个水平磁芯结构：初级端绕组串联，次级端绕组并联。这里必需使用两个变压器，因为每个磁芯的横截面积Ae差不多是避免饱和所必需的150mm2的一半。要在一个不到20mm的小型元件上设计横截面积150mm2的传统形状的磁芯是不可能的事情。类似于BCM PFC电感设计，这里也采用绞合线和高频铁氧体磁芯材料来保持高效率。最后一个重要设计步骤是把AHB变压器中的漏电感量控制在允许范围之内。对于ZVS，需要某些特定的漏电感值，对于自驱动SR，需要调节时序延迟。在本设计中因变压器产生的有效泄漏被优化为7µH，也就是总体有效磁性电感的1.5%。300W AHB DC-DC转换器测得的效率结果。
加在次级端整流器上的电压不对称可能是AHB的缺点之一。当 AHB在其限值D=0.5附近工作时，加载的SR电压几乎可达到匹配 。然而，更合理的方案是，通过对变压器的匝数比进行设计，使D在额定工作期间保持在0.25
为了说明该解决方案的可行性，采用一个交错式双BCM PFC升压预调节器来满足表1所示的规格，调节器之后是一个带自驱动SR的不对称半桥DC-DC转换器，。
图6. 测得的总体系统效率(包含了EMI滤波器)。
磁性元件设计、功率半导体选择、PCB版图、散热器选择以及控制器特性，所有这些都必须完全协同工作，才能成功实现一个在大负载范围上可获得高效率的小型AC-DC电源设计。对于一个特定应用，根据系统的具体要求，可能有一个以上的理想解决方案。本文讨论的设计只是从普通AC输入到需要PFC和高度仅18mm的小型 12V、 300W设计获得高效率的一个例子。
总的AC-DC 系统包括输入EMI滤波器、桥式整流器、交错式BCM PFC 和 AHB DC-DC，它获得的总体效率。在Vin=120VAC时，该设计峰值效率为91%；Vin=230VAC 时为92% ；Vin=120VAC 或 230VAC ，以及POUT>38% (114W)时，大于90%。
ACDC开关电源控制器的设计与应用
关键词：变换器，ＰＷＭ控制，ＣＶ模式，ＣＣ模式，ｍａｔｌａｂ仿真
武汉理工大学硕士学位论文
ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｃｉｒｃｕｉｔ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ．Ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ，ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｕｓｅｓ
ｍｕｌｔｉ—ｍｏｄｅ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｔｏ ｍａｋｅ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｍｏｒｅ ｓｔａｂｌｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｉｔ
本文的主要工作可归结如下： １、根据开关电源管理器控制模式的比较，提出了峰值电流模式控制ＰＷＭ技术。 重点研究多种模式的转换，在此基础上引入ＰＳＭ模式调节，通过对控制器功能 的需求分析，结合控制器的结构框图和峰值电流模式控制ＰＷＭ技术的特点，设 计出了控制器的整体方案框图。 ２、在ｍａｔｌａｂ仿真环境下，研究控制器整个系统的软件架构，并重点设计软启动 模块、峰值电流的采集模块、模式转换模块和电路保护模块。通过研究控制器 系统，得到控制器的小信号模型，设计了控制级的传输函数，使系统得到补偿。 ３、研究控制器的外围应用电路，重点设计高频变压器，进行参数的设计，系统 的调试，对系统进行完善。 ４、针对在模块测试和系统测试中遇到的问题，提出一些合理的解决方案，使系 统的性能更加优化，得到稳定的系统运行。
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｐｅｏｐｌｅ ａｒｅ ｉｎｓｅｐａｒａｂｌｅ ｆｒｏｍ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｐｒｏｄｕｃｔｓ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｐｏｒｔａｂｌｅ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｒｅ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｐｏｐｕｌａｒ ｆｏｒ ａｌｌ ｐｅｏｐｌｅ，ｆｏｒ ｅｘａｍｐｌｅ ｃｅｌｌ ｐｈｏｎｅｓ，ｌａｐｔｏｐｓ，ｄｉｇｉｔａｌ ｃａｍｅｒａｓ ａｎｄ ＳＯ ｏｎ． Ｔｈｅｙ ｃａｎ ｂｅ ｓｅｅｎ ｅｖｅｒｙｗｈｅｒｅ．Ｂｕｔ ｔｈｅｓｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ ｎｅｅｄ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ Ｓｏ ａ ｇｏｏｄ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ｃａｎ ｍａｋｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ ｗｏｒｋ ｖｅｒｙ ｗｅｌｌ．
毕业设计—便携式DCAC逆变电源设计
毕业设计—便携式DCAC逆变电源设计一、引言逆变电源是将直流电能转换为交流电能的一种电子设备，广泛应用于无线通信、家用电器和电子产品等领域。
传统的逆变电源通常采用大型变压器和独立的整流和逆变电路，体积大、效率低。
为了满足现代化生活的需求，便携式逆变电源的设计变得越来越重要。
本文旨在设计一种便携式的直流-交流逆变电源，具有小巧轻便、高效率和良好的负载适应性等特点。
二、设计原理本设计主要采用的是基于全桥拓扑的逆变电路，输入电源为一个稳定的直流电压，输出电源为一个稳定的交流电压。
1.全桥逆变器原理全桥逆变器的基本原理是将直流电能转换为交流电能。
它由四个开关管组成，它们根据逆变器的工作方式交替打开和关闭，以便将直流电流交替流过变压器的不同侧。
2.控制电路控制电路对开关管的开关时间进行控制，以保证逆变器工作的稳定性。
常见的控制电路有PWM控制和SPWM控制。
PWM控制的原理是通过调整开关管的开关频率来控制输出电压的幅值，同时通过调节占空比来控制输出电压的频率。
SPWM控制则是调整开关管的开关频率和占空比来控制输出电压的波形。
3.滤波电路滤波电路用于滤除逆变过程中产生的高频噪声和谐波，保证输出电压的稳定性和平滑性。
三、设计步骤1.确定输入和输出参数根据实际需求，确定输入电压、输出电压和输出频率等参数。
2.选择开关管和变压器根据输出功率和电流要求，选择适合的开关管和变压器。
3.设计控制电路根据所选定的控制电路，设计和搭建控制电路，并进行实验测试。
4.设计滤波电路根据所选定的滤波电路，进行电路设计和实验测试，确保输出电压的稳定性和平滑性。
5.优化电路和布局优化电路和布局，减小电路的尺寸和体积，提高整体效率和稳定性。
四、实施计划1.设计电路的原理图和PCB布局图，并进行调试和测试。
2.确定电路的参数和性能指标，并进行性能测试。
3.优化电路和布局，减小尺寸和体积。
4.编写设计报告，并撰写毕业论文。
五、预期结果与意义本设计将设计一种小巧轻便、高效率和负载适应性好的便携式逆变电源。
一种带智能保护的低功耗AC-DC控制芯片的设计的开题报告
一种带智能保护的低功耗AC-DC控制芯片的设计的开题报告1. 研究背景随着物联网技术的不断发展，越来越多的设备需要接入市电进行供电。
由于市电波动、短路和过载等情况的存在，必须对接入市电的设备进行智能保护控制，保证设备的可靠稳定运行。
同时，考虑到物联网设备的低功耗要求，需要研发一种低功耗的AC-DC控制芯片。
2. 研究目的本文旨在设计一种带智能保护的低功耗AC-DC控制芯片，主要研究如下内容：1）设计AC-DC控制芯片电路，实现AC电源的电压、电流稳定输出。
2）研究低功耗设计方法，实现控制芯片的低功耗特性。
3）研究智能保护技术，对设备进行电压过高、过低，电流过载、短路等情况进行智能保护。
4）对设计的控制芯片进行性能测试和性能优化，以实现更高的可靠性和效率。
3. 研究内容和方法3.1 研究内容本研究的主要内容包括：1）设计AC-DC控制芯片电路，包括电源电路、整流电路、电压稳定电路、电流稳定电路等。
2）研究低功耗设计方法，使用多种技术，如睡眠模式、动态电压调整、时钟门控等，实现控制芯片的低功耗特性。
3）研究智能保护技术，使用多种检测电路和保护电路，对设备进行电压过高、过低，电流过载、短路等情况进行智能保护。
4）对设计的控制芯片进行性能测试和性能优化，以实现更高的可靠性和效率。
3.2 研究方法本研究的主要研究方法包括：1）理论研究：通过搜集相关领域的文献，分析和研究AC-DC控制芯片电路、低功耗设计方法和智能保护技术等的理论基础。
2）方案设计：根据理论研究的基础，设计出一套符合要求的AC-DC控制芯片电路，并利用低功耗设计方法和智能保护技术进行改进和优化。
3）硬件实现：将设计好的方案实现到硬件中，完成电路的实现和调试。
4）实验测试：对设计的控制芯片进行性能测试，并针对测试结果对其进行性能优化。
4. 研究意义本研究的意义在于：1）设计出一种带智能保护的低功耗AC-DC控制芯片，能够在低功耗情况下保证设备的稳定运行。
AC-DC电源的设计
1、输入整流滤波单元本设计电源的输入电压是50Hz交流电压85～265Vac，需要整流成直流再参与变换。
最简单的方法是整流桥整流，50Hz交流电压经过全波整流后变成脉动直流电压，再通过输入滤波电容得到直流高压。
1)整流桥的选择整流桥的主要参数有反向峰值电压V RR(V)，正向压降V F(V)，平均整流电流I F(A)，正向峰值浪涌电流I FSM(A)，最大反向漏电流I RM(μA)。
整流桥的反向击穿电压V RM应满足下式要求：V RM>1.25*1.4Vinmax 即1.25*1.4*265=450 V应选耐压600V的整流桥整流桥额定的有效值电流为I F，应当使I F≥3I RMS。
计算I RMS的公式如下：I RMS= Is= P/η/V s=2.5/0.75/110=30.3 mA实际选用lA、600V的整流桥，以留出一定余量。
2)输入滤波电容器的选择铝电解电容器的额定电压的 1.3倍作为电容器的浪涌电压，工作电压高于160V时，是额定工作电压+50V作为浪涌电压，这是生产厂家保证的电压，可以允许在短时间内承受此电压。
电容器处于浪涌电压时，电流会很大，如果时间太长，会爆开。
所以铝电容器应该选用额定电压稍高的，实际工作电压为标称额定电压的70~80%为宜，所以选用额定电压值为400V的铝电解电容。
由于模块电源体积的限制，在85～265Vac的输入范围内，前级储能铝电解电容的容值一般选取2倍于输出功率的值，即2.5*2=5，综上，铝电解电容的取值以4.7μF/400V为宜。
2、功率变压器的设计1)考虑到2.5W的输出功率实际很小，还有模块电源的体积限制。
选择截面积足够而体积尽可能小的EPC13（Ae=12.5mm2）的铁氧体磁芯来完成功率的转换。
2)计算t on原边绕组开关管的最大导通时间对应在最低输出电压和最大负载时发生。
设D=t on/Ts=0.45有：Ts=1/f=1*106/66*103=15.2 μst on =D* Ts =0.45*15.2=6.84 μs3)计算最低直流输入电压设电源在最低电压时输出最大负载，计算输入端的直流电压。
小功率AC-DC变换器设计与实现.
编号学士学位论文小功率AC-DC变换器设计与实现学生姓名： XXX学号： 2011020XXXX系部：物理系专业：电子信息科学与技术年级： 2011级指导教师： XXXXX完成日期： 2015 年 5 月 6 日中文摘要随着电力电子技术的发展和新型功率元器件的不断出现，开关电源技术得到了飞速的发展，在计算机、通讯、电力、家用电器、航空航天等领域得到广泛应用，取得了显著的成果。
本论文是通过使用高频变压器、LM431、光耦合器等为关键部件，设计并制作5V1A开关电源。
论文主要完成的内容有：（1）根据设计需要选择开关电源电路。
（2）设计主电路，控制电路，并确定相关器件参数。
（3）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，通过实验和计算，掌握了简单开关电源设计的核心技术，并对设计过程进行了阐述。
关键词：开关电源；反激式；反馈;5V1AAbstractWith the development of the electronic technology and the emerging of new power components, switching power supply has been widely used in computer, communications, electricity, home appliances and aerospace fields, achieving remarkable results.The present paper is through use power control chip design and production CR6850C 12V5A switch power supply.The main content of the papers are:(1)According to the design needs to choose switching power supply circuit;(2)Design main circuit, control circuit, the power factor correction circuit, and identify the device parameters;(3)Through experiment and computing to verify the data design;In the thesis, the switching power supply filtering, rectifier and the feedback circuit are studied in details. The main technology of designing switching power supply is obtained by experiments and calculations. The design process is specified also.Key words:SwitchPower Spply; Flyback ; feedback; 5V1A;目录1 绪论 ................................................................ ２1.1 开关电源的概念和分类 .............................................. ２ 1.1.1开关电源的概念. (3)1.1.2开关电源的分类 (4)1.2 开关电源设计中存在的问题与未来发展............................. ５1.3 开关电源设计中的开关电源术语................................... ６2 开关电源设计的设计理论 .............................................. ８2.1 开关电源的主电路设计........................................... ８2.1.1主电路设计 (9)2.2 控制电路设计 (9)3 开关电源仿真设计 (10)3.1 开关电源仿真分析 (11)4 开关电源的电路设计 (12)4.1工作原理 (12)4.2 原器件清单 (13)4.3 PC817介绍 (14)4.4 开关电源电路分析 (15)结论 (16)参考文献 (17)致谢 (18)１1. 绪论1.1 开关电源的概念和分类1.1.1 开关电源的概念开关电源通常是指人们利用现代的电力电子技术，来人工控制开关管连通和断开的时间的比率，保持输出电压稳定的一种电源，开关电源通常是由输入电磁干扰滤波器、输入整流滤波电路、功率因数校正变换电路、采样控制比较电路、输出整流滤波电路。
AC-DC-DC电源设计(电力电子课设)
_______________________________________________________________________________目录1 开关电源 (2)1.1开关电源的概念 (2)1.1.1 PWM技术简介 (2)1.1.2 降压型DC-DC开关电源原理简介 (3)1.2 开关电源的发展简介 (5)1.3 开关电源的发展展望 (6)2 主电路图设计 (7)2.1 三相整流部分 (8)2.2 直流斩波电路部分 (9)2.2.1 参数计算 (10)2.2.2 斩波仿真电路 (10)2.3 主电路仿真 (11)3 控制电路部分 (12)3.1 设计思想 (12)3.2 设计电路图 (13)4 最终设计方案 (15)总结 (17)参考文献 (18)附录 (19)_______________________________________________________________________________ AC-DC-DC电源(120V，500W)设计1 开关电源1.1开关电源的概念开关电源(Switch Mode Power Supply，SMPS)是以功率半导体器件为开关元件，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。
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。
另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。
开关电源中应用的电力电子器件主要为二极管、IGBT和MOSFET。
一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。
开关电源电路主要由整流滤波电路、DC-DC控制器（内含变压器）、开关占空比控制器以及取样比较电路等模块组成。
一种微型低功耗AC-DC模块电源_CN209200952U
种微型低功耗AC-DC模块电 源。包括输入EMC电 路、输入整流滤波电路、功率变换电路、输出滤波 电 路 、反馈电 路 和控 制电 路 ，还包括输入高压 启 动电路和辅助电源电路，输入高压启动电路的输 出端与控制电路相连，用于控制电路中的控制芯 片的 启动 ，辅助电 源电 路的输出端与控制电 路相 连 ，用于给控 制芯片供电 。高压 启动电 路 利 用电 容的残压使控制芯片开始工作 ，相对于传统的 启 动方式节省了很多静态功耗，辅助电源电路给控 制芯片供电 ，使控制芯片进入正常工作模式，大 大减小了电源的功耗。
2 .根据权利要求1所述的微型低功耗AC-DC模块电源，其特征在于，所述输入EMC电路 （1）包括输入保险丝、压敏电阻、X电容、泄放电阻、共模电感和Y2电容构成，所述高压启动电 路（3）的输入端与输入EMC电路相连。
3 .根据权利要求1所述的微型低功耗AC-DC模块电源，其特征在于，所述功率变换电路 （4）包括RCD吸收电路和功率变压器，所述辅助电源电路（7）与功率变压器耦合。
(72)发明人 吴伟
(74 戴朝荣
(51)Int .Cl . H02M 7/217(2006 .01) H02M 3/335(2006 .01) H02M 1/12(2006 .01) H02M 1/14(2006 .01)
( 54 )实用新型名称 一种微型低功耗AC-DC模块电源
4 .根据权利要求1所述的微型低功耗AC-DC模块电源，其特征在于，输入整流滤波电路 （2）包括整流桥和滤波电容，用于将输入交流信号转变为直流信号，并滤除直流信号中所叠 加的交流信号。
5 .根据权利要求3所述的微型低功耗AC-DC模块电源，其特征在于，所述功率变压器包 括输入绕组、输出绕组和反馈电阻 ，RCD吸收电路并联在输入绕组回路，用于减少由于变压 器耦合不充分而产生的漏感。
AC-DC-DC电源(100V)设计(武汉理工大学电气1101)得了优的哦
AC-DC-DC电源(100V)设计(武汉理工大学电气1101)得了优的哦摘要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，以其小型、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。
按照设计要求，结合开关电源和电力电子技术相关知识，本文设计出了一个AC-DC-DC电路，结合了整流滤波电路，和降压斩波电路，构成了能实现将单相交流输入220V/50Hz，转化为输出直流电压100V,纹波系数<5%，功率1000W 的直流电。
并采用闭环控制方法，转变为100V的直流输出，保证了系统的供电性能。
最后利用SIMULINK搭建仿真模型，对所设计的电路进行仿真,并考虑了电路开环和闭环所构成的影响以及对纹波系数的影响。
最后，对仿真结果进行了简要的对比分析。
关键字：开关电源AC-DC-DC电路闭环控制AC-DC-DC电源(100V，1000W)设计1.设计任务设计一个AC-DC-DC电源，具体参数如下：单相交流输入220V/50Hz，输出直流电压100V,纹波系数<5%，功率1000W。
并要求完成的如下任务：1）对AC-DC-DC 电源进行主电路设计；2）控制方案设计；3）给出具体滤波参数的设计过程；4）在MATLAB/Simulink搭建闭环系统仿真模型，进行系统仿真；5) 分析仿真结果，验证设计方案的可行性。
2开关电源2.1 背景综述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，程控交换机、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。
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。
一种实用小型微功率ACDC电源设计
摘要随着电力电子技术的飞速发展，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，作为电子产品的动力来源，从日常生活到高尖端的科技，都离不开电源的参与与支持，其重要性是不言而喻的。
本文介绍了意法半导体(ST)公司研发的一款电源控制芯片VIPer12A的内部结构及工作原理，介绍了一种采用单端反式激的拓扑结构设计开关电源的方法，并基于电源控制芯片VIPer12A设计了一款功率为、输出电压为5V的小型化的开关电源。
关键词：小型反激VIPer12A PWM目录一概述 0（一）开关电源的发展 0（二）开关电源的基本原理 (1)（三）有关开关电源的几个指标 (1)二小功率电源的设计过程 (2)（一）芯片VIP ER12A的基本功能结构介绍 (2)（二）基于芯片VIP ER12A小型微功率电源的基本结构 (3)1、输入整流滤波单元 (3)2、功率变压器的设计 (4)3、输出整流滤波单元 (5)4、控制反馈单元 (6)（三）电源性能测试及结果分析 (7)三结论 (7)参考文献 (8)1 张占松，蔡宣三.开关电源的原理与设计.电子工业出版社， (8)附录一 (9)附录二 (10)一概述（一）开关电源的发展随着电力电子技术的飞速发展，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，作为电子产品的动力来源，从日常生活到高尖端的科技，都离不开电源的参与与支持，其重要性是不言而喻的。
电源按工作原理来分，可以分为线性电源和开关电源。
线性电源和开关电源的区别主要是他们的工作方式。
线性电源一般是将输出电压取样然后与参考电压送入比较电压放大器，此电压放大器的输出作为电压调整管的输入，用以控制调整管使其结电压随输入的变化而变化，从而调整其输出电压。
而开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成，是通过改变调整管的开和关的时间即占空比来改变输出电压的。
线性电源技术很成熟，可以达到很高的稳定度，波纹也很小。
ACDC开关电源的设计
AC/DC开关电源的设计一． 技术要求1.1 AC/DC 开关电源 1．输出电压： 直流，纹波电压（峰峰值）小于额定电压的0.5% 2． 输入电压： AC 三相380V ±10％ 3． 输入电压频率： 50±5HZ 4． 负载短时过载倍数： 200％ 5． 瞬态特性： 较好6．技术指标要求： 输出直流电压(V)10~12~14输出电流（A ）140 1.2 设计条件1） 电路形式 全桥 全波整流 2） 工作频率 20KHZ3） 逆变器电路最高，最低电压 DC 592～450V4） 输出电压 max o V =14VDC min 10o V VDC = 输出电流 150A5） 开关管最大导通时间 max o T ＝22.5us 6） 开关管导通压降 1U ∆=3V7） 整流二极管导通压降 2U ∆＝1V 8） 变压器允许温升 25C ︒ 9） 电原理图二、主电路原理与设计2.1主电路工作原理380V 市电经不控整流后变成了脉动的直流电，经直流滤波电路后变成平稳的直流供给逆变电路，逆变桥在驱动信号的作用下根据正弦脉宽调制原理将直流电变成一定电压一定频率的交流电，再经过隔离变压器来实现电压的匹配，经过整流来得到直流更好的直流电，经直流滤波隔离后供给负载。
采用SPWM 调制方式，通过电压负反馈调节输出电压，使输出电压稳定在一定的范围内。
2.2主电路结构UVW主电路原理简图如图所示主电路主奥包括以下几个部分：1）不控整流部分：主要采用三相不控整流，该电路结构简单，可靠性高。
2）DC滤波部分：注意用无源滤波电路来使电路中的有害谐波减少，提高对以后电路供电的可靠性。
3）逆变电路：采用功率IGBT为开关器件，SPWM调制方式，利用电压负反馈构成闭环控制，稳定输出电压。
4）隔离电路：主要是用隔离变压器来实现电路的隔离和电压的匹配。
5）二次逆变部分：注意是实现电压的二次变换，来实现供电的高可靠性和高直流性。
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摘要随着电力电子技术的飞速发展，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，作为电子产品的动力来源，从日常生活到高尖端的科技，都离不开电源的参与与支持，其重要性是不言而喻的。
本文介绍了意法半导体(ST)公司研发的一款电源控制芯片VIPer12A的内部结构及工作原理，介绍了一种采用单端反式激的拓扑结构设计开关电源的方法，并基于电源控制芯片VIPer12A设计了一款功率为2.5W、输出电压为5V的小型化的开关电源。
关键词：小型反激VIPer12A PWM目录一概述 (1)（一）开关电源的发展 (1)（二）开关电源的基本原理 (2)（三）有关开关电源的几个指标 (2)二 2.5W小功率电源的设计过程 (3)（一）芯片VIPer12A的基本功能结构介绍 (3)（二）基于芯片VIPer12A小型微功率电源的基本结构 (4)1、输入整流滤波单元 (4)2、功率变压器的设计 (5)3、输出整流滤波单元 (7)4、控制反馈单元 (7)（三）电源性能测试及结果分析 (8)三结论 (8)参考文献 (9)附录一 (10)附录二......................................... 错误！未定义书签。
一概述（一）开关电源的发展随着电力电子技术的飞速发展，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，作为电子产品的动力来源，从日常生活到高尖端的科技，都离不开电源的参与与支持，其重要性是不言而喻的。
电源按工作原理来分，可以分为线性电源和开关电源。
线性电源和开关电源的区别主要是他们的工作方式。
线性电源一般是将输出电压取样然后与参考电压送入比较电压放大器，此电压放大器的输出作为电压调整管的输入，用以控制调整管使其结电压随输入的变化而变化，从而调整其输出电压。
而开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成，是通过改变调整管的开和关的时间即占空比来改变输出电压的。
线性电源技术很成熟，可以达到很高的稳定度，波纹也很小。
缺点是需要庞大而笨重的变压器，所需的滤波电容的体积和重量也相当大，而且电压反馈电路是工作在线性状态，调整管上有一定的电压降，在输出较大工作电流时，致使调整管的功耗太大，转换效率低，同时还要安装很大的散热片。
体积大，重量重是线性电源最大的缺点。
开关电源是通过电子技术实现的，开关电源技术可以追溯到上世纪五十年代，在七十年代随着计算机的发展和功率MOSFET的出现，开关电源也开始了迅速发展。
经历了功率半导体器件、高频化和软开关技术、开关电源系统的集成技术三个发展阶段。
由于省掉了大体积的工频变压器和散热片，开关电源可以做到体积小、重量轻，而且由于功率器件工作在高频开关状态，所以能做到很高的效率。
缺点是输出纹波会比较大，自身较高的工作频率会对电网和电子设备产生很大的干扰。
随着技术和工艺的进一步完善，这些已得到极大的改善。
另外，由于功耗小、温升低，大大提高了开关电源的稳定性和可靠性。
开关电源对电网的适应性也很强，一般线性电源允许电网波动范围为220V ±10%，而开关电源在电网电压在100V～250V范围内变化时都能获得稳定的输出电压。
开关电源代表着稳压电源的发展方向，人们在开关电源技术领域是边开发相关电力电子器件，边开发开关变频技术，两者相互促进。
随着各种新技术的不断涌现，新工艺的普遍采用，新产品层出不穷。
开关电源正朝着短、小、轻、薄和高度集成化发展。
部分开关电源还有待机电路，在待机状态开关电源还在振荡，只是频率比正常工作时要低。
这样降低了开关电源的功耗，更符合低碳环保要求。
在很多领域线性电源已逐步被开关电源所取代，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，程控交换机、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。
（二）开关电源的基本原理一般来说，开关电源由输入整流滤波、功率变换、功率输出、反馈控制四部分组成。
实际的开关电源还有保护电路，功率因数校正电路、电磁兼容电路以及一些其他电路等。
开关电源的工作过程一般是这样的，50Hz的交流电压首先经过滤波单元与电网隔离，再由整流桥整流后，由大容量的铝电解电容储能滤波，形成稳定的高压直流。
通过功率MOSFET的开关作用，把高压直流变成高频的高压方波，并通过高频变压器把高压方波转换成同频率的低压方波，然后通过二极管整流、电容滤波，得到需要的直流电压。
在这个过程中，反馈控制回路负责保证输出电压的稳定性。
现在常用的开关电源拓扑结构有以下几种：1单端正激变换器2双管单端正激变换器3半桥变换器4全桥变换器5推挽变换器6单端反激变换器7双端反激变换器（三）有关开关电源的几个指标输入电压范围：一般是85～265Vac或者165～265Vac1、输出特性输出电压精度：±1%负载调整率：≤±0.5%电压调整率：≤±0.2%纹波及噪声：≤±1%温度系数：≤0.02/℃2、安全特性隔离电压：一般为2500V ac绝缘电阻：一般≥100 MΩ保护功能：过压、过流、短路、过热3、环境特性工作温度：一般为-25～+60℃存储温度：一般为-40～+105℃二 2.5W小功率电源的设计过程（一）芯片VIPer12A的基本功能结构介绍意法半导体(ST)研发的VIPer12A是一款单片智能功率IC，其组件包括一个60KHz的集成脉宽调制控制器和一个击穿电压为730V的高压功率MOSFET。
和同等级别的分立器件相比，这款智能功率IC具有功率转换效率高、成本低廉和空间小的好处。
VIPer12A是一个单封装的产品，在同一颗芯片上整合了一个专用电流式PWM 控制器和一个高压功率MOS管。
这种方法可以减少组件数量，降低系统成本，简化电路板设计。
VIPer12A有DIP8、SO-8两种封装形式，SO-8封装的芯片可以在85～265Vac宽范围输入条件下提供最大不超过5W的功率输出，更适合小型的开关电源的设计要求。
其开关频率是固定的60KHz。
V DD是控制电路的电压输入端，其引脚电压的可用范围可以从8V～36V,这一功能为实现各种特性的设计提供了巨大的灵活性。
VIPer12A中包含一个连接在其漏极上的高压启动电流源，芯片内部有比较器监控V DD电压，同时提供两个极限值（8V和14.5V）用于比较。
因此，对芯片的电压输入端施加有电压时，只要V DD低于V DD on（14.5V），这一启动电流源立即被激活；而当V DD等于V DD on时，启动电流源关断，器件通过打开、关闭其主功率MOSFET开始工作。
这时，因为FB引脚无法接收光电耦合器传来的电流，所以VIPer12A可以满负载工作，输出电压将一直上升到二次环路在光电耦合器内开始发射电流的调节点上。
在这一点上，芯片开始调节，而此时FB引脚则可用于接收在电源副边提供正确功率所需的电流。
当V DD超过V DD ovp（42V）时，V DD引脚上的过压检测器将使VIPer12A复位。
值得注意的是，只有V DD低至V DD off(8V)时，该过压才会被锁定，以使器件自动恢复正常工作。
FB是回路反馈引脚，用于控制器件的操作，它对电流很敏感。
VIPer12A的电流控制方式可提供精确的电流和电压调节功能。
FB脚可用电压范围为0～1V。
SOURCE端接地，给MOSFET源极提供激励。
DRAIN端是内置MOSFET的漏极，连接变压器的Np绕组。
（二）基于芯片VIPer12A小型微功率电源的基本结构在各种交流市电供电系统中，电力行业、仪器仪表、工业控制、通讯设备、医疗行业等领域，体积小型的微功率电源模块得到大规模应用，并且随着各种设备的体积越来越小，对模块电源体积的要求会越来越高。
基于这种情况，我们设计了这款体积很小的电源。
设计电源的外形体积：32*14*20(mm)输入电压范围：85～265Vac输出电压精度：±2%输出纹波电压：<1%效率：>75%1、输入整流滤波单元本设计电源的输入电压是50Hz交流电压85～265Vac，需要整流成直流再参与变换。
最简单的方法是整流桥整流，50Hz交流电压经过全波整流后变成脉动直流电压，再通过输入滤波电容得到直流高压。
1)整流桥的选择整流桥的主要参数有反向峰值电压V RR(V)，正向压降V F(V)，平均整流电流I F(A)，正向峰值浪涌电流I FSM(A)，最大反向漏电流I RM(μA)。
整流桥的反向击穿电压V RM应满足下式要求：V RM>1.25*1.4Vinmax 即1.25*1.4*265=450 V应选耐压600V的整流桥整流桥额定的有效值电流为I F，应当使I F≥3I RMS。
计算I RMS的公式如下：I RMS= Is= P/η/V s=2.5/0.75/110=30.3 mA实际选用lA、600V的整流桥，以留出一定余量。
2)输入滤波电容器的选择铝电解电容器的额定电压的 1.3倍作为电容器的浪涌电压，工作电压高于160V时，是额定工作电压+50V作为浪涌电压，这是生产厂家保证的电压，可以允许在短时间内承受此电压。
电容器处于浪涌电压时，电流会很大，如果时间太长，会爆开。
所以铝电容器应该选用额定电压稍高的，实际工作电压为标称额定电压的70~80%为宜，所以选用额定电压值为400V的铝电解电容。
由于模块电源体积的限制，在85～265Vac的输入范围内，前级储能铝电解电容的容值一般选取2倍于输出功率的值，即2.5*2=5，综上，铝电解电容的取值以4.7μF/400V为宜。
2、功率变压器的设计1)考虑到2.5W的输出功率实际很小，还有模块电源的体积限制。
选择截面积足够而体积尽可能小的EPC13（Ae=12.5mm2）的铁氧体磁芯来完成功率的转换。
2)计算t on原边绕组开关管的最大导通时间对应在最低输出电压和最大负载时发生。
设D=t on/Ts=0.45有：Ts=1/f=1*106/66*103=15.2 μst on =D* Ts =0.45*15.2=6.84 μs3)计算最低直流输入电压设电源在最低电压时输出最大负载，计算输入端的直流电压。
对于单项交流整流用电容滤波，直流电压不会超过交流电压有效值的1.4倍也不小于1.2倍。
现取1.3倍。
即：Vs=85*1.3=110 V4)选择工作时的磁通密度值已知EPC13的中心柱磁路的有效面积Ae=12.5mm2，饱和磁感应强度在100℃时是390mT，则65%的饱和值：△Bac=390*0.65=250 mT。
5)计算原边匝数因为变压器输入电压是一个方波，一个导通期间的伏秒值与原边匝数关系：Np=Vs *t on/ (△Bac * Ae )式中Np—原边匝数Vs—原边直流电压t on—导通时间Ae—磁芯有效面积即：Np=Vs *t on/ (△Bac * Ae )=110*6.84/（0.25*12.5）=240 匝6)计算副边匝数输出电压5V，整流管压降0.5V，则副边绕组对应电压值为V o= 5+0.5=5.5V原、副边绕组匝比为Vs*D/【V o*(1-D)】=110*0.45/【5.5*(1-0.45)】=16.36 副边匝数Ns=240/16.36=14.7 匝，取整数15匝7)自供电绕组的匝数根据VIOer12A芯片的资料，自供电电压取值为11V左右为宜，则Vf=15*（11+0.7）/（5+0.5）=31.9 匝，取整数32匝8)实际占空比及t on的计算副边匝数取整数15则实际占空比为0.44，t on=15.2*0.44=6.69 μs9)原边电感量的计算设在最大占空比时，当开关管开通时，原边电流为Ip1，当开关管关断时，原边电流上升到Ip2。