反激式开关电源输出滤波电容器的选择
滤波电容器的选择
4.3 滤波电容器的选择4.3.1 滤波电容器额定电压的选择滤波电容器在输入电压220V±20%或输入电压85V~265V （110V －20%~220V ＋20%）时的最高整流输出电压可以达到370V ，因此应选择额定电压为400V 的电解电容器或选择两只额定电压为200V （也可以是250V ）的电解电容器串联使用。
需要注意的是，尽管电解电容器的额定电压有10%左右富裕量，在上述应用场合下，从产品的安全角度考虑是不允许使用额定电压为300V 或350V 的电解电容器。
对于带有功率因数校正的整流滤波电路，当功率因数校正电路输出电压为380V 时可以选择额定电压400V 电解电容器，而功率因数校正电路输出电压高于380V 时则只能选择额定电压为450V 的电解电容器。
4.3.2 滤波电容器电容量的选择滤波电容器，为限制整流滤波输出电压纹波，正确选择电容量是非常重要的。
通常滤波电容器的电容量在输入电压220V±20%时按输出功率选择为：不低于每瓦1μF （即：≥1μF/W ），输入电压85V~265V （110V －20%~220V ＋20%）输入时按输出功率选择为：不低于每瓦（3~4）μF （即：≥（3~4）μF/W ）。
滤波电容器电容量的取值依据为：在220V±20%交流输入及85V~265V 交流输入的最低值时，整流输出电压最低值分别不低于200V 和90V ，在同一输入电压下的整流滤波输出电压分别约为：240V 和115V ，电压差分别为：40V 和25V 。
每半个电源周波（10mS ），整流器导电时间约2mS ，其余8mS 为滤波电容器放电时间，承担向负载提供全部电流，即：UtI C O ∆⋅=（4.3） 220V±20%交流输入时：)10(200025.084086-⨯=⋅⋅=⋅=O O O I mS I mSI C （4.4） O O O O I I U P 200=⋅= （4.5）200O O O O PU P I ==（4.6） )10(6-⨯=O P C )(F （4.7）即：1μF/W85V~265V 交流输入时：)10(32004.082586-⨯=⋅⋅=⋅=O O O I mS I mSI C （4.8） O O O O I I U P 90=⋅= （4.9）90O O O O PU P I ==（4.10） )10(6.36-⨯=O P C )(F （4.11）即：3.6μF/W每半个电源周波（10mS ），整流器导电时间约3mS ，其余7mS 为滤波电容器放电时间，承担向负载提供全部电流，则：滤波电容器容量为：0.88μF/W 和3.15μF/W 。
开关电源电容选择计算方法
开关电源电容选择计算方法开关电源的寿命很大程度受到电解电容的制约，而电解电容的寿命取决于其内核温升。
本文从纹波电流计算、纹波电流实测、电解电容选型、温度测试方法、寿命估算等方面，对电解电容作了全面的分析。
纹波电流产生的热量引起电容的内部温升，加速电解液的蒸发，当容值下降20%或损耗角增大为初始值的2~3倍时，预示着电解电容寿命的终结。
通过检查电容器上的纹波电流，可预测电容器的寿命。
本文以连续工作模式的反激变换器输出电容分析为例，重点从纹波电流角度全面分析电解电容的选型与寿命。
1、纹波电流计算假设已知连续工作模式的反激变换器，其输出电流Io 为1.25A，纹波率r为1.1，占空比D为0.62，开关频率为60kHz，由此可以计算次级纹波电流ΔIo和有效值电流Io.rms。
次级纹波电流ΔIo：有效值电流Io.rms：最终得到流过输出电容的纹波电流：图1直观的显示了该电容的纹波电流波形：图1 纹波电流波形2、电解电容选型由上述计算分析得到流过电容的纹波电流为1.72A，综合考虑体积和成本，选择了纹波电流为1.655A的电解电容。
该纹波电流需在电源开关频率下选择，如下列图某厂家电容手册的纹波电流有频率因子，不同频率下的纹波电流不同。
高频低阻电容均会给出100kHz下的纹波电流，本设计开关频率为60kHz，频率因子为0.96~1之间，在此取1即可。
图2 电容纹波电流频率因子注：纹波电流还有一个温度系数，例如105℃电容，在85℃环境温度下，允许的最大纹波电流约为额定最大纹波电流的1.73倍，该参数一般不在电容手册中表达。
3、纹波电流实测测试电解电容纹波电流时，需将电容引脚穿入电流探头中，通过示波器可读得交流有效值。
本设计实例的纹波电流测试结果如图3所示，示波器读得有效纹波电流为1.64A，与理论设计接近。
因此理论计算具有较大的工程指导意义。
图3 实测电容纹波电流4、温度测试方法测量容体表面温度Ts：需在电容器侧面的中间位置开展，如果由于外部影响导致电容器表面温度不均匀、不稳定，需综合测量电容器表面4个点的温度，再取平均值。
开关电源滤波电容的选择
高频铝电解电容器还有多芯的形式，它将铝箔分成较短的若干小段，用多引出片并联连接以减小容抗中的电阻成份，同时，采用低电阻率的材料并用螺杆作为引出端子，以增强电容器承受大电流的能力。
叠片电容也称为无感电容，一般电解电容器的芯子都卷成圆柱形，等效串联电感较大；叠片电容的结构和书本相仿，因流过电流产生的磁通方向相反而被抵消，因而降低了电感的数值，具有更为优良的高频特性，这种电容一般做成方形，便于固定，还可以适当减小占机体积。
在开关稳压电源中作为输出滤波用的电解电容器，其上锯齿波电压的应用时不同，电容量并不是主要指标，衡量它好坏的则是它的阻抗一频率特性，要求它在开关稳压电源的工作频段内要有低的等的阻抗，同时，对于电源内部，由于半导体器件开始工作所产生高达数百千赫的尖峰噪声，亦能有良好的滤波作用，一般低频用普通电解电容器在10千赫左右，其阻抗便开始呈现感性，无法满足开关电源使用要求。
许多电子设计者都知道滤波电容在电源中起的作用，但在开关电源输出端用的滤波电容上，与工频电路中选用的滤波电容并不一样，在工频电路中用作滤波的普通电解电容器，其上的脉动电压频率仅有100赫芝，充放电时间是毫秒数量级，为获得较小的脉动系数，需要的电容量高达数十万微法，因而一般低频用普通铝电解电容器制造，目标是以提高电容量为主，电容器的电容量、损耗角正切什以及漏电流是鉴别其优劣的主要参数。
开关稳压电源专用的高频铝电解电容器，它有四端个子，正极铝片的两端分别引出作为电容器的正极，负极铝片的两端也分别引出作为负极。稳压电源的电流从四端电容的一个正端流入，经过电容内部，再从另一个正端流向负载；从负载返回的电流也从电容的一个负端流入，再从另一个负端流向电源负端。
开关电源中各类电容的正确选择方法
开关电源中各类电容的正确选择方法深圳市森树强电子科技有限公司电容可用来减少纹波并吸收开关稳压器产生的噪声，它还可以用于后级稳压，提高设备的稳定性和瞬态响应能力。
电源输出中不应出现任何纹波噪声或残留抖动。
这些电路常采用钽电容来降低纹波，但钽电容有可能受到开关稳压器的噪声影响而产生不安全的瞬变现象。
为保证可靠工作，必须降低钽电容的额定电压。
例如，额定值为10uF/35V的D型钽电容，工作电压应降低到17V，如果用在电源输入端过滤纹波，额定35V钽电容可在高达17V的电压导轨上可靠地工作。
高压电源总线系统一般很难达到额定电压降低50%的指标。
这种情况限制了钽电容用于电压导轨大于28V的应用。
目前，由于钽电容需要被降额使用，高压滤波应用唯一可行的办法是采用体积较大且带引线的电解电容，而不是钽电容。
大电容是退耦电容，即相当于给下级IC提供了一个电荷水池，大电容电压不突变，所以，如果下级IC的IO口转换剧烈，需要大电流时，从退耦电容中提取电流，不会拉低开关电源电压，从这个意义讲，大电容免除下级IC对电源的影响。
小电容是作用正好相反，是滤波电容，即电源电压通过整形滤波之后出来的电压仍不可避免的有各次波谐波分量，即有交流分量，所以小电容是免除电压波动对下级IC的影响的。
1、EMI滤波电容的选择能滤除电网线之间的串模干扰的电容器，称作“X电容”（一般选择X2，常用容量范围是1nF~1uF，并联在电网之间）能滤除由一次绕组、二次绕组耦合电容产生的共模干扰电容器，称作“Y 电容”，一端接一次侧直流高压，另一端接二次侧公共端（用于滤除10~200MHz 频段的高频干扰，因此需要用短引线连接，常用容量范围是1~2.2nF 耐压值一般不低于1.5kV）2、旁路电容和去耦电容去耦电容在集成电路的电源和地之间有两个作用：2.1、旁路掉该器件的高频噪声。
（数字电路中典型的去耦电容值是0.1uF，最好不用电解电容，去耦电容的选用经验算法：C=1/F,即10MHz 取0.1uF，100MHz 取0.01uF）在电子电路中，旁路电容和去耦电容都是起到抗干扰的作用，因为电容处的位置不一样，称呼也就不一样了。
开关电源中滤波电容的选择方式
开关电源中滤波电容的选择方式、计算公式和注意事项
滤波电容在开关电源中非常重要，但是如何选择和使用滤波电容，特别是输出滤波电容的选择和使用特别关键。
开关电源中滤波电容的选择：
1. 一般情况下，滤波电容耐压越高越安全，但是意味着体积也就越大，同体积的话，耐压越高容量就越小。
所以，考虑实际情况发热话，滤波电容的耐压一般选取大于工作电压1.5倍左右就行。
2. 滤波电容的容量根据电源输出的电流大小，选择相应容量的电容。
理论上也是容量越大越好，但是实际上也不是这么回事(物极必反吧)。
a、电容容量越大，体积也就越大，开机冲击电流和冲击电压会很大，电源的待机功耗也就增加，
3. 开关电源波形更尖锐，对电容的容量要求要大些。
4. 滤波电容的通用选取原则是:C≥2.5T/R，其中: C为滤波电容,单位为UF; T为频率, 单位为Hz，R为负载电阻,单位为Ω；(这只是一般的选用原则,在实际的应用中,如条件(空间和成本)允许,都选取C≥5T/R)
5. 现在有很多计算人员的做法是将一大一小两个电容并联，小电容滤高频波，大电容滤低配，大小电容一般要求相差两个数量级以上，这样的话可以获得更大的滤波效果。
6. 滤波电源一般为电解电容，比如说铝电解电容和钽电解电容，要求高的可选择钽电解电容。
开关电源输出整流滤波电容器选择
开关电源输出整流滤波电容器选择前言开关电源的输出整流滤波电容器的作用主要是通过利用滤波电容器吸收开关频率及其高次谐波频率的电流分量而滤除其纹波电压分量。
也就是说是利用电容器的低阻抗而将交流电流分量的绝大部分，更希望是全部分流到滤波电容器上，使输出电流没有或非常小的交流电流分量。
无论正激式开关电源工作输出的矩形波电流，还是反激式开关电源的锯齿波电流，均含有极其丰富的高次谐波电压与电流。
这些高次谐波电流是不允许作为输出电流成分流入负载，需要采用高频阻抗低的电容器对其分流短路。
这要求滤波电容器应具有很好的阻抗频率特性，这与工频整流滤波对电容器要求大电容量的要求有所不同的（工频整流滤波很容易滤除工频的高次谐波，即使是40次也不过才2000Hz，一般电解电容器很容易实现）。
因此开关电源的输出整流滤波电容器即使选用铝电解电容器也应首选低ESR的铝电解电容器，而绝不能随意到电子市场抓到什么样的铝电解电容器（只要电压、电容量满足要求）均可。
这样作的结果将是电源的输出纹波电压过高，特别是峰-峰值电压过高。
1．输出滤波电容器对输出纹波电流的旁路作用输出整流滤波电容器的任务主要是旁路开关电源输出的高频交流纹波电流分量，相当于电源的交流等效电路中旁路电容器与负载分享纹波电流，如图1。
图1 旁路电容器与负载分享纹波电流的交流等效电路图中，电流源等效为开关电源的逆变器部分产生的交流纹波电流。
在高频段，输出整流滤波电容器的容抗已经小于电容器的ESR，电容器的容抗可以忽略，这时的纹波电流只剩下旁路电容器的ESR与负载分担。
很显然，如果旁路电容器的ESR比较大就会变成负载与旁路电容器的ESR分享纹波电流，这样，旁路电容器的分流效果将大打折扣，影响旁路效果。
所以除了对电容量的要求外，还希望旁路电容器的ESR越小越好。
2．不同电路拓扑要求不同输出滤波特性（1）正激式开关电源要求的输出滤波特性输出滤波电解电容器的性能直接影响开关电源的性能，那么开关电源的电路拓扑和电路设计的合理性是否反过来也影响输出滤波电容器的工作和寿命？结论是肯定的。
单端反激式开关电源磁芯尺寸和类型的选择
单端反激式开关电源磁芯尺寸和类型的选择单端反激式开关电源磁芯尺寸和类型的选择A、InternationalRectifier公司--56KHz输出功率推荐磁芯型号0---10WEFD15SEF16EF16EPC17EE19EF(D)20EPC25EF(D)2510-20WEE19EPC19EF(D)20EE,EI22EF(D)25EPC2520-30WEI25EF(D)25EPC25EPC30EF(D)30ETD29EER28(L)30-50WEI28EER28(L)ETD29EF(D)30EER3550-70W EER28LETD34EER35ETD3970-100WETD34EER35ETD39EER40E21摘自InternationalRectifier,AN1018-“应用IRIS40xx系列单片集成开关IC开关电源的反激式变压器设计”B、ELYTONE公司型号输出功率（W）<5 5-10 10-20 20-50 50-100 100-200200-500 500-1KEI EI12.5 EI16 EI19 EI25 EI40 EI50EI60 --EE EE13 EE16 EE19 EE25 EE40 EE42 EE55 EE65EF EF12.6 EF16 EF20 EF25 EF30 EF32 -- --EFD -- EFD12 EFD15 EFD20 EFD25 EFD30 ----EPC -- EPC13 EPC17 EPC19 EPC25 EPC30 ----EER EER9.5 EER11 EER14.5 EER28 EER35 EER42 EER49 --ETD -- -- ETD29 ETD34 ETD44 ETD49 ETD54--EP EP10 EP13 EP17 EP20 -- ---- --RM RM4 RM5 RM6 RM10 RM12 RM14 ----POT POT1107 POT1408 POT1811 POT2213POT3019 POT3622 POT4229 --PQ -- -- -- PQ2016 PQ2625 PQ3230PQ3535 PQ4040EC -- -- -- -- --EC35 EC41 EC70摘自PowerTransformers OFF-LINE Switch ModeAPPLICATION NOTES"Converter circuitas a function of S.M.P.S. output voltage (Vo) and output power (Po)"C、Fairchild Semiconductor公司--67KHzOutput Power EIcore EE core EPC core EER core0-10W EI12.5 EE8 EPC10EI16 EE10 EPC13EI19 EE13 EPC17EE1610-20W EI22 EE19 EPC1920-30W EI25 EE22 EPC25 EER25.530-50W EI28 EE25 EPC30 EER28EI3050-70W EI35 EE30 EER28L70-100W EI40 EE35 EER35100-150W EI50 EE40 EER40EER42150-200W EI60 EE50 EER49EE60The core quickselection table For universal input range, fs=67kHz and 12V singleoutput 摘自：Application Note AN4140Transformer Design Consideration for off-lineFlybackTMConverters using Fairchild Power Switch (FPS)D、单端反激式变压器磁芯的选择公式Ve =5555 * P / f式中：Ve——为磁芯的体积：Ve=Ae*Le；单位为：毫米立方；P——为输入功率；单位为：瓦；f——为开关频率；单位为：千赫兹；本公式假设：Bm=0.3T,Lg/Le=0.5%=气隙长度/磁芯等效长度；如果Lg/Le=气隙长度/磁芯等效长度=1%时，又如何计算呢？（请考虑）输出功率、磁芯截面积和开关频率决定气隙，因为在反激式开关电源中气隙的体积大小决定储能的多少，频率决定能量传输的快慢；如：EI25Ve=2050mm³，Ae=42平方毫米，Le=49.4mm；f=40KHz；η=0.75；Lg= 0.005*49.4 = 0.247mm ---气隙长度Pin =Ve*F/5555 = 2050*40/5555 = 14.76W；Pout =η*Pin= 0.75 * 14.76 = 11.07W;若：f=100KHz 则：Pout = 11.07W *(100/40) = 27.675W;反激式开关电源设计的思考一字体大小：大 | 中 | 小 2007-03-01 11:00 - 阅读：4593 - 评论：3反激式开关电源设计的思考一王佰营徐丽红对一般变压器而言，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。
开关电源滤波电容选择
经过整流桥以后的是脉动直流，波动范围很大。
后面一般用大小两个电容大电容用来稳定输出，众所周知电容两端电压不能突变，因此可以使输出平滑小电容是用来滤除高频干扰的，使输出电压纯净电容越小，谐振频率越高，可滤除的干扰频率越高容量选择：（1）大电容,负载越重，吸收电流的能力越强，这个大电容的容量就要越大（2）小电容，凭经验，一般104即可2.别人的经验（来自互联网）1、电容对地滤波，需要一个较小的电容并联对地，对高频信号提供了一个对地通路。
2、电源滤波中电容对地脚要尽可能靠近地。
3、理论上说电源滤波用电容越大越好，一般大电容滤低频波,小电容滤高频波。
4、可靠的做法是将一大一小两个电容并联,一般要求相差两个数量级以上,以获得更大的滤波频段.具体案例: AC220-9V再经过全桥整流后，需加的滤波电容是多大的？再经78LM05后需加的电容又是多大？前者电容耐压应大于15V，电容容量应大于2000微发以上。
后者电容耐压应大于9V，容量应大于220微发以上。
2.有一电容滤波的单相桥式整流电路，输出电压为24V，电流为500mA，要求：（1）选择整流二极管；（2）选择滤波电容；（3）另：电容滤波是降压还是增压？（1）因为桥式是全波，所以每个二极管电流只要达到负载电流的一半就行了，所以二极管最大电流要大于250mA；电容滤波式桥式整流的输出电压等于输入交流电压有效值的1.2倍，所以你的电路输入的交流电压有效值应是20V，而二极管承受的最大反压是这个电压的根号2倍，所以，二极管耐压应大于28.2V。
（2）选取滤波电容：1、电压大于28.2V；2、求C的大小：公式RC≥（3--5）×0.1秒，本题中R=24V/0.5A=48欧所以可得出C≥（0.00625--0.0104）F，即C的值应大于6250μF。
（3）电容滤波是升高电压。
滤波电容的选用原则在电源设计中,滤波电容的选取原则是: C≥2.5T/R其中: C为滤波电容,单位为UF;T为频率, 单位为HzR为负载电阻,单位为Ω当然,这只是一般的选用原则,在实际的应用中,如条件(空间和成本)允许,都选取C≥5T/R.3.滤波电容的大小的选取PCB制版电容选择印制板中有接触器、继电器、按钮等元件时．操作它们时均会产生较大火花放电，必须采用RC吸收电路来吸收放电电流。
多路输出反激开关电源器件选型
供电模块电路器件选型交流输入保险线选型：耐压：有效值220V 。
选一定裕量，有效值300V 左右就行。
电流：由功率来选。
我们的开关电源，最大输出20W 。
电流选的裕量大一些。
我们按40W 算。
AU P I18.022040===。
这是电流有效值，保险线再选大些，选到0.5到1A 均可，这里选1A 。
直流输入保险线选型：耐压：直流最大输入为650V 。
选800V 到1000V ，都可以。
我们这里对于耐压的裕量选的大一些。
选1000V 。
电流：开关电源最大输出功率20W ，按40W 选。
在最小直流电压，最大功率输出时，产生最大电流。
有A VW I 267.015040max ==。
加上裕量，我们选1A 的。
交流输入滤波X 安规电容：耐压：接在交流侧220的输入，耐压选个250到275V 就可以。
一定要选安规电容，不能用别的电容代替。
容值：这里只是用来滤波，消除电磁干扰。
容值选个小一点的就可以。
不用考虑太多。
这里定为：MKP X2 104的。
（一般电容容值的确定考虑如下：1.与附近电感配合，要求去增益和滤波的，或算个截止频率的一起选。
2.没有要求就考虑寄生电感和漏电流的要求。
）交流侧共模电感器耐压：共模电感接入电路中相当于一个导线，耐压一般没有问题。
查资料大概看了看。
都在DC1500V 以上。
最大电流：也就是额定电流。
算出这里会流过的最大电流AVW I 18.022040max ==。
选一定的裕量，我们这里选择额定电流一定要大于0.5A 的电感。
电感量：没有太多时间从理论上计算到底选多大的电感。
一般在共模电感的型号中选。
在满足电流的基础上。
选一个大一点电感，这样效果会更明显些。
这里选15mH ，额定电流为3A 。
型号：CMI15mH/3AY/H25。
整流二极管220V 交流输入二极管不控整流，是十分常用的。
这里的二极管也常用。
耐压：最高电压要到311V 以上。
为了安全，一般耐压选择会大一些。
这里为了与直流侧的型号统一，一起选择。
UC3845反激式开关电源
目录一、目的 (3)二、内容 (3)一．主电路工作原理及设计 (5)单端反激变换器工作原理 (5)单端反激变换器的工作模式及基本关系 (5)电流连续时反激式变换器的基本关系 (5)电流临界连续时反激式变换器的基本关系 (7)电流断续时反激式变换器的基本关系 (8)RCD吸收电路工作原理及设计 (8)RCD吸收电路工作原理 (8)RCD电路参数设计 (9)变压器设计 (9)确定匝比 (9)电感设计 (10)磁芯选择 (11)匝数设计 (11)气隙设计 (12)主电路器件的选择 (12)功率开关管的选择 (12)副边整流二极管的选择 (13)输出滤波电容的选取 (13)钳位电路设计 (13)二．控制电路工作原理及设计 (13)电流控制技术原理 (13)电流控制型脉宽调制器UC3845 (14)UC3845内部方框图 (14)UC3845功能介绍 (15)基于UC3845的控制电路设计 (16)开关频率计算 (16)保护电路设计 (17)三．反馈电路工作原理及设计 (17)反馈电路工作原理 (18)反馈电路设计 (18)稳压器TL431 (18)光电耦合器 (19)参数选择 (20)四．仿真验证 (21)五．总结 (26)直流隔离电源变换器设计一、目的1．熟悉逆变电路和整流电路工作原理，探究PID闭环调压系统设计方法。
2．熟悉专用PWM控制芯片工作原理及探究由运放构成的PID闭环控制电路调节规律，并分析系统稳定性。
3．探究POWER MOSFET 驱动电路的特性并进行设计和优化。
4．探究隔离电源的特点，及隔离变压器的特性。
二、内容设计基于脉冲变压器的DC-AC-DC变换器，指标参数如下：输入电压：90V~135V；输出电压：12V，纹波<1%；输出功率：50W；开关频率：30kHz；输出电流范围：20%至满载；具有过流、短路保护和过压保护功能，并设计报警电路；具有隔离功能；进行变换电路的设计、仿真（选择项）与电路调试。
反激式变换器输出端电容的计算
反激式变换器输出端电容的计算反激式变换器（Flyback Converter）是一种常用的开关电源拓扑结构，常见用于低功率电源系统中。
在反激式变换器中，输出端电容（输出滤波电容）的计算是非常重要的，它对于稳定输出电压和降低输出纹波电压起到了至关重要的作用。
要计算反激式变换器的输出电容，需要考虑以下几个因素：1.输出电压纹波电压的要求：输出电容容值的大小将在很大程度上取决于所需的输出电压纹波电压的大小。
2.负载电流的变化范围：负载电流的变化范围也会对输出电容的容值产生影响。
较大的负载电流变化将要求较大的输出电容来满足纹波电压要求。
3.输出电感的特性：输出电容的大小还与输出电感的特性有关。
较小的输出电感将要求更大的输出电容来满足纹波电压和稳定输出电压的要求。
以下是一般的反激式变换器输出电容的计算步骤：1.确定输出电压纹波电压的要求：根据应用的需求和规范，确定所需的输出电压纹波电压的最大允许值。
通常，纹波电压允许范围为输出电压的1%至10%。
2.确定最大负载电流变化范围：确定负载电流的最大变化范围。
负载电流的变化范围将直接影响到电容大小的选择。
3.确定输出电感的特性：根据应用需要选择输出电感器的特性，包括电感值、电感器质量因数等。
4.计算输出电容的初始容值：根据输出电压纹波电压要求、负载电流变化幅度和输出电感的特性，计算出初始的输出电容容值。
公式如下：C=(ΔI×t)/ΔV,其中C为输出电容容值，ΔI为负载电流的最大变化量，t为纹波电压周期，ΔV为输出电压纹波电压。
5.修正输出电容的容值：根据应用的要求，选择最接近的标准电容容值，并进行必要的调整。
6.进行电容器的功率和压降计算：根据选定的电容器，计算其所需的功率和压降。
根据计算结果选择合适的电容器及其压降特性。
需要注意的是，反激式变换器输出电容的容值选择并非唯一，还需要考虑空间、成本等实际应用因素的影响。
因此，在实际设计中，还需要根据具体应用场景和要求进行综合考虑和调整。
开关电源反激式变压器反激参数设计
设计要求注意：计算过程输入端整流后电解电容电压纹波实际选择电解电容容量为：下面有三种计算方法供我们比较参考，不同的设计方法，考虑的出发点是不同的。
本文中的设计，都是按照在最低输入电压、最大输出电流时，变换器工作在CCM模式或CRM模反射电压V fVc、Vf、Dmax计算方法二Vc、Vf、Dmax计算方法三MOS工作电压应力MOS工作电压应力MOS工作电压应力最低电压直流平均电流RCD箝位电压与反射电压比例RCD箝位电压V c RCD耗散能量是漏感能量的倍数Vc、Vf、Dmax计算方法一选择最大工作占空比效率η开关频率f s反激式开关电源参数设计 v0.9作者：交流电源频率f ac 输入端最低直流电压V inmin 稳态时MOS电压应力比例RCD吸收电压与反射电压比例RCD耗散能量是漏感能量的倍数指定MOS耐压反射电压V fRCD箝位电压V c 指定MOS耐压最低交流电源电压V acmin最高交流电源电压V acmax 输出功率P out 输入功率P in输入端电解电容容量反射电压V f RCD箝位电压V c输入端最高直流电压V inmax 最大工作占空比设定RCD箝位电压比反射电压高最大工作占空比MOS耐压要求=(1/2)×V inmin×(I p1+I p2)×D max，所如果选择DCM，那么I p1I p2I p2p1则,I p1I p2根据公式，L p=Vinmin×D max/(f s×(IL pL p设定最大工作磁感应强度为设定电流密度为2设定占空系数为cm4cm4经查询磁芯参数，选择一款的磁芯：cm2cm2cm4选择DCM，则选择CCM，则接着，我们来计算次级绕组的匝数：我们先设定次级整流二极管的压降：N p=那么反射电压V fRCD箝位电压V c选择DCM，则I p1+I p2I p2-I p1I p2-I p1选择CCM，则选择DCM，则选择CCM，则Dmax计算方法三RCD耗散能量是漏感能量的倍数最大工作占空比D max下面，根据L p I p2=N p B max A e先看初级的：DCM时需要导线的铜截面积为：mm2CCM时需要导线的铜截面积为：mm2假设某次级的输出电流为DCM时，次级峰值电流：则需要导线的铜截面积为：mm2CCM时，首先要计算次级梯形波电流值，定义梯形短边为I sp1,长边为I sp2那么I sp1和I sp2可以求出：则需要导线的铜截面积为：mm2Δ下面来选择合适的次级滤波电解电容那么，说明我们可以用两只这样的电容并联使用就可以满足要求了。
反激式开关电源设计资料要点
反激式开关电源设计资料要点首先是输入电源。
反激式开关电源一般采用交流输入电源，所以需要对输入电源进行整流和滤波。
整流可以选择单相或三相整流桥，滤波可以采用电感和电容组成的LC滤波器。
其次是开关电源芯片的选取。
芯片的选取会影响到整个电源的性能和稳定性。
在选择芯片时需要考虑输出功率、输入电压范围、工作频率、失效保护等因素。
常见的芯片供应商有TI、ST和ON等。
然后是开关电源的工作原理。
反激式开关电源通过开关管的开关动作使得电源能够从输入端向输出端传输能量。
在整个工作过程中，需要将输入电压转换为输出电压，同时实现能量的传输和存储。
接下来是功率开关管的选取。
功率开关管决定了开关电源的输出功率，同时也会影响到电源的效率和稳定性。
常见的功率开关管有MOSFET和IGBT，一般会根据需求进行选取。
此外，还需要考虑输出电压稳定性和负载能力。
输出电压稳定性是指电源在负载变化时输出电压的波动程度。
负载能力是指电源在负载变化时输出电流的能力。
这两个指标是评估电源性能的重要指标，可以通过调整反激式开关电源的控制电路来实现。
最后，还需要进行反激式开关电源的保护设计。
在工作过程中需要考虑过流保护、过压保护、过温保护等功能。
这些保护功能可以提高电源的可靠性和安全性。
综上所述，反激式开关电源设计的要点包括输入电源、芯片选取、工作原理、功率开关管选取、输出电压稳定性和负载能力、保护设计等方面。
设计时需要综合考虑这些要点，以满足实际应用需求，并提高电源的性能和稳定性。
反激开关电源输出电容计算
反激开关电源输出电容计算
1.负载要求：不同的负载对电源输出的稳定性要求不同。
一般来说，
负载越大或变化越大，所需的输出电容就越大。
负载要求可以通过负载电
流和负载电压的波动范围来确定。
2.输出电压波动：输出电容的容量大小直接影响到输出电压的稳定性。
输出电容越大，输出电压的波动范围就越小。
根据输出电压的波动范围，
可以通过下面的公式计算输出电容的最小值：
C=ΔI/(f×ΔV)
其中，C为输出电容的容量（单位为法拉F），ΔI为负载电流的波
动范围（单位为安培A），f为开关频率（单位为赫兹Hz），ΔV为输出
电压的波动范围（单位为伏特V）。
3.开关频率：反激开关电源的开关频率一般为数十千赫到几百千赫。
频率越高，所需的输出电容就越小。
频率的选择应考虑功率损耗和效果保
证等因素。
4.输入电压波动：输入电压的波动范围也会影响到输出电容的大小。
输入电压波动越大，所需的输出电容也越大。
具体的计算需要结合电源工
作的工作模式和负载特性。
在实际应用中，还需要考虑到输出电容器的选择和电源的稳定性设计。
输出电容器的选择应满足电压和电流的要求，并具有较低的ESR（等效串
联电阻）和ESL（等效串联电感）。
总结起来，计算反激开关电源输出电容需要综合考虑负载要求、输出
电压波动、开关频率和输入电压波动等因素。
根据这些因素，可以通过相
应的公式计算出输出电容的最小值，并在实际应用中选择适当的电容器并进行稳定性设计，以满足电源输出的稳定性和负载要求。
反激式开关电源滤波电容器设计方案实例与分析
反激式开关电源滤波电容器设计实例与分析
某反激式开关电源的技术参数为：电路图拓扑：反激式；输入电压：85Vac~264Vac工作频率：65kHz ;输出：12V/5A;纹波电压：50mV CLC 滤波。
1、第一级滤波电容器的选择
对于输出电流5A对应的峰值电流为20A有效值电流为14.14A，其中大部分流入滤波电容器。
按最高温度的纹波电流2倍选用电容器，滤波电容器的纹波电流之和至少要7A。
25V/1000 低ESR铝电解电容器的额定纹波电流约为1A需要
7只并联。
如果非要5只并联甚至4只并联，也是可以运行的，但是不具有长期可靠性。
25C温度下，25V/1000 H 低ESF铝电解电容器的ESF约为0.09 Q。
7只并联对应的ESF为129m^、5只并联为180m^、4只并联为225m^。
由电流变化在ESR上产生的峰值电压分别为2.59V、3.60V、4.50V。
除此之外，滤波电容器的ESL还会在整流二极管开通时由于电流的跃变而产生感生电势，这个感生电势同样会加到滤波电容器上，因此，滤波电容器上的峰值电压将不只是上述的 2.59V、3.60V、4.50V。
其电压波形如图所示
图第一级滤波电容器的电压波形
很显然，2.59V、3.60V、4.50V是不能满足设计要求的，需要在第
一级滤波电容器后面加上一级LC低通滤波器。
2、第二极LC低通滤波器的设计与参数选择
第二级需要考虑的是如何将不能满足要求纹波电压经过LC滤波使其满足要求。
通常滤波电感可以选择30~100卩H,输出滤波电容器不仅要考虑输出纹波电压是否可以满足要求，还要考虑抑制负载电流的变化，在这里可以选择330~1000卩F/25V。
电源设计中的电容选用规则
电源设计中的电容选用规则电源往往是我们在电路设计过程中最容易忽略的环节。
作为一款优秀的设计，电源设计应当是很重要的，它很大程度影响了整个系统的性能和成本。
电源设计中的电容使用，往往又是电源设计中最容易被忽略的地方。
一、电源设计中电容的工作原理在电源设计应用中，电容主要用于滤波（filter）和退耦/旁路（decoupling/bypass）。
滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作，是抑制和防止干扰的一项重要措施。
根据观察某一随机过程的结果，对另一与之有关的随机过程进行估计的概率理论与方法。
滤波一词起源于通信理论，它是从含有干扰的接收信号中提取有用信号的一种技术。
“接收信号”相当于被观测的随机过程，“有用信号”相当于被估计的随机过程。
滤波主要指滤除外来噪声，而退耦/旁路（一种，以旁路的形式达到退耦效果，以后用“退耦”代替）是减小局部电路对外的噪声干扰。
很多人容易把两者搞混。
下面我们看一个电路结构：图中电源为A和B供电。
电流经C1后再经过一段PCB走线分开两路分别供给A和B。
当A 在某一瞬间需要一个很大的电流时，如果没有C2和C3，那么会因为线路电感的原因A端的电压会变低，而B端电压同样受A端电压影响而降低，于是局部电路A的电流变化引起了局部电路B 的电源电压，从而对B电路的信号产生影响。
同样，B的电流变化也会对A形成干扰。
这就是“共路耦合干扰”。
增加了C2后，局部电路再需要一个瞬间的大电流的时候，电容C2可以为A暂时提供电流，即使共路部分电感存在，A端电压不会下降太多。
对B的影响也会减小很多。
于是通过电流旁路起到了退耦的作用。
一般滤波主要使用大容量电容，对速度要求不是很快，但对电容值要求较大。
如果图中的局部电路A是指一个芯片的话，而且电容尽可能靠近芯片的电源引脚。
而如果“局部电路A”是指一个功能模块的话，可以使用瓷片电容，如果容量不够也可以使用钽电容或铝电解电容（前提是功能模块中各芯片都有了退耦电容—瓷片电容）。
重点谈谈开关电源对电解电容器性能的六大要求
谈谈开关电源对电解电容器性能的六大要求我们都知道，电解电容器是开关电源中一次和二次回路滤波电路中最重要的器件之一。
通常，电解电容器的等效电路可以认为是理想电容器与寄生电感、等效串联电阻的串联，如图1所示。
图1 电解电容器的等效电路众所周知，开关电源是当今信息家电设备的主要电源，为电子设备小型轻便化作出不可磨灭的贡献。
开关电源不断的小型化、轻量化和高效率，在电子设备中使用量越来越大，普及率越来越高。
相应的就要求电解电容器小型大容量化，耐纹波电流，高频低阻抗化，高温度长寿命化和更适应高密度组装。
大容积、小体积由于电解电容器多数采用卷绕结构，很容易扩大体积，因此单位体积电容量非常大，比其它电容大几倍到几十倍。
但是大电容量的获取是以体积的扩大为代价的，现代开关电源要求越来越高的效率，越来越小的体积，因此，有必要寻求新的解决办法，来获得大电容量、小体积的电容器。
在开关电源的原边一旦采用有源滤波器电路，则铝电解电容器的使用环境变得比以前更为严酷：（1）高频脉冲电流主要是20 kHz~100kHz的脉动电流，而且大幅度增加；（2）变换器的主开关管发热，导致铝电解电容器的周围温度升高；（3）变换器多采用升压电路，因此要求耐高压的铝电解电容器。
这样一来，利用以往技术制造的铝电解电容器，由于要吸收比以往更大的脉动电流，不得不选择大尺寸的电容器。
结果，使电源的体积庞大，难以用于小型化的电子设备。
为了解决这些难题，必须研究与开发一种新型的电解电容器，体积小、耐高压，并且允许流过大量高频脉冲电流。
另外，这种电解电容器，在高温环境下工作，工作寿命还须比较长。
高温、长寿命化在开关电源设计过程中，不可避免地要挑选适用的电容。
就100μF以上的中、大容量产品来说，因为铝电解电容的价格便宜，所以，迄今使用的最为广泛。
但是, 最近几年却发生了显著变化，避免使用铝电解电容的情况正在增加。
出现这种变化的一个原因是，铝电解电容的寿命往往会成为整个设备的薄弱环节。
反激式开关电源输出滤波电容器的选择
反激式开关电源输出滤波电容器的选择陈永真1．反激式开关电源输出整流滤波电路工作状态分析反激式开关电源输出整流滤波电路原理上是最简单的。
但是，由于反激式开关电源的能量传递必须通过变压器转换实现，并压器的初次级两侧的开关（MOSFET 或整流二极管）均工作在电流断续状态。
在相同输出功率条件下，反激式开关电源的开关流过的电流峰值和有效值大于正激式、桥式、推挽式开关电源。
为了获得更低的输出电压尖峰，通常的反激式开关电源工作在电感电流（变压器储能）断续状态，这就进一步增加了开关元件的电流额定。
开关电源的电路拓扑对输出整流滤波电容器影响也是非常大的，由于反激式开关电源的输出电流断续性，其交流分量需要由输出整流滤波电容器吸收，当电感电流断续时输出整流滤波电容器的需要吸收的纹波电流相对最大。
对应的输出整流二极管的电流波形如图1，输出滤波电容器的电流波形如图2。
图1 反激式开关电源的输出整流二极管的电流波形图2 输出滤波电容器的电流波形由图1可以得到流过输出整流二极管电流峰值与平均值、有效值的关系为如下。
流过输出整流器的峰值电流与平均值电流的关系：max2D I I O recM ⋅= （1） 流过输出整流器的有效值电流与峰值值电流的关系：recM recrms I D I ⋅=max （2）流过整流器的有效值电流与平均值电流的关系：O recrms I D I ⋅=max 2（3）式中：I recM 、I recrms 、I O 、D max 分别为流过输出整流器的峰值电流、有效值电流、平均值电流和输出整流二极管的最大导通占空比。
流过输出滤波电容器的电流有效值略小于流过输出整流器的有效值电流。
式（1）、（2）、（3）表明，随着输出整流器导通占空比的减小，相同输出电流平均值对应道德峰值电流、有效值电流随占空比的减小而增加。
在大多数情况下，反激式开关电源工作在变压器电流临界或断续状态。
在变压器电流临界状态下，初级侧开关管导通占空比与输出整流器导通占空比相加为1。
多路输出反激式开关电源的设计与实现
多路输出反激式开关电源的设计与实现多路输出反激式开关电源的设计与实现一、引言开关电源是一种高效率、高可靠性、体积小、重量轻的电源设备，被广泛应用于电子产品中。
多路输出反激式开关电源是一种基于反激式开关电源拓扑结构，能够同时提供多个稳定电压输出的电源系统。
本文将针对这种电源系统进行设计与实现。
二、多路输出反激式开关电源原理多路输出反激式开关电源的基本原理是利用开关管进行高频开关，通过变压器传递能量，并通过整流和滤波电路获得稳定的输出电压。
其核心是控制开关管的导通时间，以实现不同输出电压的调节。
三、电路设计与元器件选择1. 输入电路设计：为了保护开关管和输入电源，应采用滤波电感和输入电容进行滤波处理，同时添加过流保护电路。
2. 变压器设计：根据输出电压和电流要求确定变压器的参数，选择合适的线性密度和电感，以获得理想的传输效果。
3. 输出电路设计：对于多路输出反激式开关电源，每个输出通道都要设计独立的整流和滤波电路，以确保稳定的输出电压。
4. 控制电路设计：采用反馈控制电路，通过对反馈信号的处理调节开关管的导通时间，实现多路输出电压的精确控制。
四、PCB板设计PCB板是电路实现的载体，其设计主要包括布局设计、走线设计和连接设计。
在多路输出反激式开关电源中，需要考虑分区布局，分别放置输入输出电路和控制电路，以最大限度地减小干扰。
同时，在走线设计中，应注意分离高频信号和低频信号，减少耦合。
五、电路调试与输出稳定性测试在完成电路设计与制作后，需要进行电路调试，并测试输出稳定性。
调试时可以通过示波器观察各个节点的波形，以确定是否存在异常。
并通过负载变化测试，验证输出电压是否能够保持稳定。
六、改进与优化在实际应用中，根据具体需求可以对多路输出反激式开关电源进行改进和优化。
常见的改进方法包括添加过压、欠压保护功能，提高电源的效率，降低输出纹波等。
七、结论多路输出反激式开关电源作为一种高效、可靠、稳定的电源系统，具有广泛应用前景。
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反激式开关电源输出滤波电容器的选择
陈永真
1．反激式开关电源输出整流滤波电路工作状态分析
反激式开关电源输出整流滤波电路原理上是最简单的。
但是，由于反激式开关电源的能量传递必须通过变压器转换实现，变压器的初次级两侧的开关（MOSFET 或整流二极管）均工作在电流断续状态。
在相同输出功率条件下，反激式开关电源的开关流过的电流峰值和有效值大于正激式、桥式、推挽式开关电源。
为了获得更低的输出电压尖峰，通常的反激式开关电源工作在电感电流（变压器储能）断续状态，这就进一步增加了开关元件的电流额定。
开关电源的电路拓扑对输出整流滤波电容器影响也是非常大的，由于反激式开关电源的输出电流断续性，其交流分量需要由输出整流滤波电容器吸收，当电感电流断续时输出整流滤波电容器的需要吸收的纹波电流相对最大。
对应的输出整流二极管的电流波形如图1，输出滤波电容器的电流波形如图2。
**2
recM on O I t I T =
图1 反激式开关电源的输出整流二极管的电流波形
图2 输出滤波电容器的电流波形
由图1可以得到流过输出整流二极管电流峰值与平均值、有效值的关系为如下。
流过输出整流器的峰值电流与平均值电流的关系：
根据电荷相等，可以得到：
**2
recM on O I t I T = （1） 可以得到整流二极管电流的峰值：
max
2D I I O recM ⋅= （2） 流过输出整流器的有效值电流与峰值电流的关系：
3
*max D I I recM recrms = （3） 流过整流器的有效值电流与平均值电流的关系：
O recrms I D I *32max = （4） 式中：I recM 、I recrms 、I O 、D max 分别为流过输出整流器的峰值电流、有效值电流、平均值电流和输出整流二极管的最大导通占空比。
流过输出滤波电容器的电流有效值略小于流过输出整流器的有效值电流。
式（2）、（3）、（4）表明，随着输出整流器导通占空比的减小，相同输出电流平均值对应的峰值电流、有效值电流随占空比的减小而增加。
在大多数情况下，反激式开关电源工作在变压器电流临界或断续状态。
在变压器电流临界状态下，初级侧开关管导通占空比与输出整流器导通占空比相加为1。
在大多数情况下，反激式开关电源的输出整流器的最大导通占空比约为0.5。
这样，流过输出整流器的电流峰值与输出平均值电流之间的关系为：
O O O recM I I D I I 45
.022=⨯=⋅= （4） 有效值电流与输出电流平均值的关系为：
O recM recM recrms I I I D I *63
1*35.0*3=== （5） 2．设计实例与分析
某反激式开关电源的技术参数为：电路图拓扑：反激式；输入电压：85Vac~264Vac 工作频率：65kHz ；输出：12V/5A ；纹波电压：50mV ；CLC 滤波。
（1）第一级滤波电容器的选择
对于输出电流5A 对应的峰值电流为20A 、有效值电流为14.14A ，其中大部分流入滤波电容器。
按最高温度的纹波电流2倍选用电容器，滤波电容器的纹波电流之和至少要7A 。
25V/1000μF 低ESR 铝电解电容器的额定纹波电流约为1A ，需要7只并联。
如果非要5只并联甚至4只并联，也是可以运行的，但是不具有长期可靠性。
25℃温度下，25V/1000μF 低ESR 铝电解电容器的ESR 约为0.09Ω。
7只并联对应的ESR 为129mΩ、5只并联为180mΩ、4只并联为225mΩ。
由电流变化在ESR 上产生的峰值电压分别为2.59V 、3.60V 、4.50V 。
除此之外，滤波电容器的ESL 还会在整流二极管开通时由于电流的跃变而产生感生电势，这个感生电势同样会加到滤波电容器上，因此，滤波电容器上的峰值电压将不只是上述的2.59V 、3.60V 、4.50V 。
其电压波形如图3。
图3 第一级滤波电容器的电压波形
很显然，2.59V 、3.60V 、4.50V 是不能满足设计要求的，需要在第一级滤波电容器后面加上一级LC 低通滤波器。
（2）第二极LC 低通滤波器的设计与参数选择
第二级需要考虑的是如何将不能满足要求纹波电压经过LC滤波使其满足要求。
通常滤波电感可以选择30~100μH，输出滤波电容器不仅要考虑输出纹波电压是否可以满足要求，还要考虑抑制负载电流的变化，在这里可以选择330~1000μF/25V。