开关电源设计：高压电容器充电变简单了
【最牛笔记】开关电源设计全过程！
【最⽜笔记】开关电源设计全过程！反激变换器设计笔记1、概述开关电源的设计是⼀份⾮常耗时费⼒的苦差事，需要不断地修正多个设计变量，直到性能达到设计⽬标为⽌。
本⽂step-by-step 介绍反激变换器的设计步骤，并以⼀个6.5W 隔离双路输出的反激变换器设计为例，主控芯⽚采⽤NCP1015。
基本的反激变换器原理图如图 1 所⽰，在需要对输⼊输出进⾏电⽓隔离的低功率（1W～60W）开关电源应⽤场合，反激变换器（Flyback Converter）是最常⽤的⼀种拓扑结构（Topology）。
简单、可靠、低成本、易于实现是反激变换器突出的优点。
2、设计步骤接下来，参考图 2 所⽰的设计步骤，⼀步⼀步设计反激变换器1.Step1：初始化系统参数------输⼊电压范围：Vinmin_AC 及Vinmax_AC------电⽹频率：fline（国内为50Hz）------输出功率：（等于各路输出功率之和）------初步估计变换器效率：η（低压输出时，η取0.7～0.75，⾼压输出时，η取0.8～0.85）根据预估效率，估算输⼊功率：对多路输出，定义KL（n）为第n 路输出功率与输出总功率的⽐值：单路输出时，KL（n）=1.2. Step2：确定输⼊电容CbulkCbulk 的取值与输⼊功率有关，通常，对于宽输⼊电压（85～265VAC），取2～3µF/W；对窄范围输⼊电压（176～265VAC），取1µF/W 即可，电容充电占空⽐Dch ⼀般取0.2 即可。
⼀般在整流后的最⼩电压Vinmin_DC 处设计反激变换器，可由Cbulk 计算Vinmin_DC：3. Step3：确定最⼤占空⽐Dmax反激变换器有两种运⾏模式：电感电流连续模式（CCM）和电感电流断续模式（DCM）。
两种模式各有优缺点，相对⽽⾔，DCM 模式具有更好的开关特性，次级整流⼆极管零电流关断，因此不存在CCM 模式的⼆极管反向恢复的问题。
开关电容器的充放电过程分析
开关电容器的充放电过程分析开关电容器是一种常见的电子元件，广泛应用于电路中。
它具备在充电和放电过程中切换的功能，使得电路可以根据需要采取不同的工作状态。
下面将对开关电容器的充放电过程进行分析。
充电过程是指当开关电容器处于放电状态，并且接通外部电源时，电容器开始进行充电。
在充电过程中，电源的电压逐渐加到电容器的额定电压上。
这个过程可以被分为三个阶段。
第一个阶段是初始阶段，此时电容器内部的电压为零。
当电源开始供电时，电压逐渐上升，直到达到电容器的初始电压。
接下来是稳定阶段，电容器的电压持续增加，当达到了电容器的额定电压之后，电容器的电压不再上升。
最后是过冲阶段，此时电容器的电压可能会超过额定电压一段时间，然后逐渐趋于稳定。
这是因为开关电容器具有一定的电容量，当电容器内部的电荷增加到一定程度时，电容器的电压就会停止上升。
放电过程是指当开关电容器处于充电状态，并且断开外部电源时，电容器开始进行放电。
放电过程可以被描述为一个指数衰减的过程。
在开始放电时，电容器的电压逐渐下降，直到达到零。
放电过程中，电容器释放存储的能量，使电压快速降低。
放电过程的速度取决于电容器的电容量和电阻大小。
当电容器的容量较大或电阻较小时，电容器的放电速度较快。
需要注意的是，开关电容器的充放电过程是不连续的。
在切换过程中，电气能量会交换到磁场能量或者热能上。
这种能量转换的特性使得开关电容器在很多应用中都表现出良好的性能。
总结起来，开关电容器的充电过程可以分为初始阶段、稳定阶段和过冲阶段，而放电过程则是一个指数衰减的过程。
充放电过程的速度取决于电容器的电容量和电阻大小。
通过精确控制开关电容器的充放电过程，可以实现很多实际应用中的需求，如逆变器、变频器、滤波器等。
需要指出的是，在实际应用中，还需要考虑开关电容器的电压、电流和功率等因素，以确保电路的安全性和稳定性。
因此，在设计和使用开关电容器时，需要综合考虑各种因素，并进行必要的调整和控制。
(新)高压软开关充电电源硬件设计
高压软开关充电电源硬件设计高压软开关充电电源硬件设计摘要电源对于所有用电设备是必不可少的开关电源取消了传统电源采用的笨重的工频变压器使得电源的体积大大缩小电源中的电力电子器件工作在开关状态使整机效率很高由于它具有体积小重量轻和效率高的优点因而发展非常迅速应用范围日益扩大本文简要介绍了开关电源的基本结构工作原理以及其发展状况和技术的发展趋势并对开关电源的分类和优缺点进行了阐述本文还介绍了减小开关电源体积和开关损耗的技术软开关技术在前面知识的基础上本论文利用谐振开关技术设计了一台给高压脉冲电容充电的高压软开关电源在谐振开关技术中最适合给脉冲电容充电的电路是串联谐振开关电路输出近似为恒流源或称等台阶充电突出的优点是充电效率高且电路本身具有短路保护能力整个装置利用DSP实现电路的控制PWM信号形成及电路的保护由于采用了全数字的控制充电的稳定度很高装置的开关频率是20kHz属于高频因此使得每次开关所充的电量较小这大大提高了充电的精度关键词开关电源软开关充电High-pressured Soft Switch Charge Power Source Hardware DesignAbstractThe power supply is essential to all equipment which uses electricity The switching power supply has cancelled the conversion depressor that traditional power sources adopt causing the volume of the power sourceto reduce greatly In power supply electronic device works in soft switch condition so the entire efficiency to be very high Because the volume is small the weight is light and the efficiency high thus it develops extremely rapidly the application of the soft switching power supply expands day by dayThis article briefly introduced the switching power supply basic structure the principle of work as well as its development condition and the technical development tendency In addition started from opposite directions folio turns off the power source the classification and the virtues and defects has carried in detail This article also introduced a new technical soft switch technology which the switching power supply volume and the switch loss can be avoidedIn front knowledge foundation present paper use resonance-switch technical design one too for high-pressured pulse electric capacity charge high-pressure soft switching power supply The pulse electric capacity charge in the resonant switch technology the electric circuit is the series resonance switch in circuits Outputs is approximate for the permanent current source or calls " the stair charge The prominent merit is the charge efficiency is high also has inherently short-circuits the protection ability Entire realizes the electric circuit control the PWM signal using DSP forms and the electric circuit protection Because it has used entire digital control the charge stability is very high The installment turn-on frequency is 20 kHz belonging to high frequency therefore each time the switch flushes the electric quantity is small and this increased the charge precision greatlyKeywords Switching power supply Soft switch Charge 不要删除行尾的分节符此行不会被打印目录摘要IAbstract II第1章绪论 111 开关电源的发展状况 112开关电源的技术发展趋势 313本论文的研究目的 4第2章开关电源原理 521 开关电源基本工作原理 522 开关电源的分类 623 关电源优缺点7com 开关电源的优点7com 开关电源的缺点824 软开关技术简介9com 硬开关与软开关9com 软开关的分类 1025 本章小结12第3章高压软开关充电电源硬件设计1331 主电路设计13com 主要技术指标 13com 主电路选型13com 电路的工作原理及方式13com 主电路的各项参数1932 控制及触发电路的设计 22com 电压电流检测 22com IGBT的驱动22com DSP的选择24com PWM波的形成2733 电路的理想波形2834 本章小结29结论30致谢31参考文献32附录外文翻译33千万不要删除行尾的分节符此行不会被打印在目录上点右键更新域然后更新整个目录打印前不要忘记上面Abstract这一行后加一空行绪论开关电源的发展状况开关电源属于电力电子技术他运用功率变换器进行电能变换经过变换电能他可以满足各种用电要求开关电源是美国NASA用于宇宙火箭搭载电源目的而开发的与线性电源相比开关电源具有体积小重量轻效率高的特点被广泛用于电视机计算机自动控制装置产业机械通信装置等各个领域特别是随着半导体技术的进步和信息产业的发展开关电源的需求量不断扩大随着现代半导体技术的发展尤其是高性能的全控器件的产生开关电源迎来了一个生机勃勃的春天1．发展史1955年美国的科学家罗耶首先研制成功了利用磁芯的饱和来进行自激振荡的晶体管直流变换器此后利用这一技术的各种形式的晶体管直流变换器不断地研制和涌现出来从而取代了早期采用的旋转式或机械振子式的寿命短可靠性差转换效率低的换流设备由于变换器中的功率开关管工作在开关状态所以由此而制成的开关电源输出的组数多极性可变效率高体积小重量轻在当时被广泛地应用于航天及军事电子设备上由于那时的微电子技术十分落后不能制作出耐压高速度快功率大的晶体管所以这个时期的直流变换器只能采用低电压输入并且转换的速度也不能太高60年代末由于微电子技术的快速发展高反压的晶体管出现了从此以后直流变换器就可以直接由市电经整流滤波后输入不再需要有降压变压器了从而极大地扩大了开关电源的应用范围并在此基础上诞生了无工频降压变压器开关电源省掉了工频降压变压器使开关电源的体积和重量大为减小开关稳压电源才真正做到效率高体积小重量轻70年代以后与该技术有关的高频高反压的大功率晶体管场效应管高频电容肖特基二极管高频磁芯材料等元器件也不断地被研制和生产出来使这一技术得到了飞速的发展并且被广泛地应用于计算机通信航天彩色电视等领域中从而使无工频变压器开关电源成为各种电源中的佼佼者[1]2．目前正在克服的困难随着半导体技术和微电子技术的高速发展集成度高功能强的大规模集成电路的不断出现使得电子设备的体积在不断地缩小重量在不断地减轻所以从事这方面的研究和生产的人们对电源中的开关变压器还感到不是十分理想他们正致力于研制出效率更高体积和重量更小的开关变压器或通过别的途径来取代它使之能满足电子仪器和设备微小型化的要求这就是从事开关电源研究的科技人员目前正在克服的第一个困难开关电源的效率是与开关管的变换速度成正比的并且由于采用了开关变压器以后才能使之由一组输入得到极性大小各不相同的多组输出要进一步提高其效率就必须提高其工作频率但是当频率提高以后对整个电路中的元器件又有了新的要求例如高频电容开关管开关变压器储能电感快速整流二极管等都会出现新的问题进一步研制出适应高频工作的有关电路元器件是从事开关电源研制的科技人员要解决的第二个问题线性电源中的功率调整管具有稳压和电子滤波的双重作用因而串联线性电源不产生开关干扰且输出波纹电压小但是开关电源中的开关管是工作在开关状态所以就会产生尖峰干扰和谐振干扰这些干扰就会污染市电电网影响邻近的电子仪器和设备的正常工作随着开关电源电路和抑制干扰措施的不断增加和完善它的这一缺点得到了进一步的克服可以达到不妨碍一般电子仪器和设备正常工作的程度但在一些精密电子仪器中由于这一缺点却使开关电源不能得到应用所以克服这一缺点进一步提高开关电源的使用范围是从事开关电源研制人员要解决的第三个问题目前在开关电源方面急需解决的最后一个问题是开关管的二次击穿问题要解决这一问题首先要将其产生的原因分析清楚而目前人们对此还没有完全掌握还只能从热点的角度进行解释所以这方面还需人们去做大量的研究和探索工作3国内发展概况我国的晶体管直流变换器及开关电源研制工作开始于60年代初到60年代中进入了实用阶段 70年代初开始研制无工频降压变压器开关电源1974年研制成功了工作频率为10 kHz输出电压为5V 的无工频降压变压器开关电源近10多年来我国的许多研究所工厂和高等院校已研制和生产出了多种型号的工作频率为20 kHz 左右输出功率在1000W以下的无工频降压变压器开关电源并应用于计算机通信电视等方面取得了较好的效果工作频率为100～200kHz 的高频开关电源于80年代初就已开始试制 90年代初试制成功目前正在走向实用和再进一步提高工作频率阶段许多年来虽然我国在这方面投入了大量的人力和物力做出了巨大的努力并取得了可喜的成就但是目前我国的开关电源技术与世界上先进的国家相比仍有较大的差距此外近几年来我国虽然把无工频变压器开关电源的工作频率从数十kHz 提高到数百kHz把输出功率由数十W 提高到数百W 甚至数千W 但是由于我国半导体技术与工艺跟不上时代的发展导致我们自己生产出的无工频变压器开关电源中的开关管大部分采用的仍是进口的晶体管所以我国的开关电源事业要发展要赶超世界先进水平最根本和最关键的问题是如何提高和改进我国的半导体器件技术和制作工艺[2]12开关电源的技术发展趋势1小型化由于电源小型花的关键是高频化因此国外目前都在致力于同步开发新型元器件特别是改善二次整流的损耗变压器电容器小型化同时采用SMT技术在电路板两面布置元器件以确保开关电源的轻小薄2高效率开关电源高频化使传统的PWM开关硬开关功耗加大效率降低噪声也提高了达不到高频高效的预期效益因此实现零电压导通零电压关断的软开关技术将成为开关电源产品未来的主流采用软开关技术可使效率达到85～88VICOR开关电源公司设计制造了多种ECZ软开关DCDC变换器其最大输出功率有800W600W300WWcm80～90Nemic-Lambda公司日前推出一种采用软开关技术的高频开关电源模块RM系列开关频率为200～300kHz27Wcm用同步整流器即用MOSFER代替肖特基二极管是整个电路效率提高到903高可靠开关电源使用的元器件比连续工作电源多数十倍因此降低了可靠性追求寿命的延长要从设计方面着手而不是从使用方面着想美国一公司通过降低节温减少器件的电应力降低运行电流等措施使其DCDC开关电源系列产品的可靠性大大提高产品的MTBF高达100万时以上4模块化可以用模块电源组成分布式电源系统可以设计成N1冗余电源系统从而提高可靠性可以做成插入式实现热交换从而在运行中出现鼓掌时能高速更换模块插件多台模块并联可实现大功率电源系统此外还可以在电源系统建成后根据发展需要不断扩充容量5低噪声开关电源的又一缺点是噪声大单纯追求高频化噪声也随之增大采用部分谐振转换回路技术在原理上既可以高频化又可以低噪声但谐振转换技术也有其难点如果很难准确的控制开关频率谐振时增大了器件负荷场效应管的寄生电容易引起短路损耗元件热应力转向开关管等问题难以解决日本把变压器设计成一二次分离阻燃密封自身具备对付噪声功能的共模无噪声隔离变压器既节省了噪声滤波器又减少了噪声6抗电磁干扰EMI 当开关电源在高频下工作时其噪声通过电源线产生对其他电子设备的干扰世界各国已经有了抗EMI的规范或标准7电源系统的管理和控制应用微处理器或微机集中控制与管理可以及时反映开关电源环境的各种变化中央处理单元实现智能控制可自动诊断故障减少维护工作量确保正常运行8计算机辅助设计CAD 利用计算机对开关电源进行CAD设计和模拟试验十分有效是最为快速经济的设计方法9产品更新加快目前的开关电源产品要求输入电压通用适用世界各国电网电压规范出电压规范扩大如计算机和工作站需要增加33V这一电压输入端功率因数进一步提高并具有安全过压保护等方面的功能[3]13本论文的研究目的本论文是结合当前开关电源的发展趋势以及今后将从事电源设计与制造工作的需要而完成的通过完成本论文作者希望完成以下目的1．在系统学习开关电源原理的基础上自己独立设计一台充电电源了解开关电源的主要设计过程及其相关方法2．在整个过程中不断学习消化掌握各种类型开关电源的主要特点和性能重点掌握减小开关损耗的方法软开关技术3．在设计过程中掌握开关电源的整体系统结构主电路触发电路检测电路输入输出电路保护电路和整体的控制电路4．通过对开关电源的理论学习和实践经验了解电源的应用前景和发展趋势从而明确自己今后努力的方向争取在电源的设计和制造等工作中加以应用开关电源原理开关电源基本工作原理开关K 以一定的频率重复的接通或断开在开关K 接通时输入电源通过开关K 和滤波电路向负载提供能量当开关K断开时输入电源便中断了能量的供给开关电源的示意图如图2-1所示为了使负载能够得到连续的能量开关电源就必须有一套储能装置以便在开关K 接通时将一部分能量储存起来当开关K 断开后再将储存的能量提供给负载图2-1中的电感L电容C和二级管D 组成的电路就具有这样的功能当开关K 接通时电感L 用以储存能量开关K 断开时储存在电感L中的能量通过二级管D 释放给负载从而使负载得到连续而又稳定的能量当电子开关K按一定的频率开关时导通时间越长输出电压越高导通时间越短输出电压越低通常开关电源就是这样在开关频率一定的情况下通过调整开关时间的长短控制输出电压的高低目前也有的开关电源采用开关时间长短恒定通过改变开关频率来改变输出电压的高低图2-1 开关电源示意图开关电源的形式有很多种其中尤其以脉冲宽度调制型PWM最为盛行现在就以此种形式的开关电源介绍以下开关电源的工作原理采用PWM技术的开关电源原理机构如图2-2所示从电网将能量传递给负载的回路称为主回路其余称为控制回路工频电网交流电压经过输入整流滤波电路得到高波纹未调直流电压在经功率转换电路变换成符合要求的矩形波脉动电压最后经过整流滤波电路将其平滑成连续的低波纹直流电压图2-2 PWM方式开关电源框图控制回路在提供高压开关T管基极驱动脉冲的同时需要完成输出电压稳压的控制而且还必须能对电源或负载提供保护它通常由检测比较放大电路电压-脉冲宽度转换电路VW电路时钟震荡电路以及自用电压源等基本电路构成对于PWM方式而言将频率固定的震荡源称为时钟震荡器这种电源利用检测电路反映输出电压值通过和给定参考电压比较并产生误差信号在经过VW电路调制脉冲宽度调节输出电压例如由于某种原因负载电流减小或电网电压上升使高频变压器副边输出电压的平均值增大电源输出电压也将随之提高反馈检测电路将提高了输出电压和基准电压进行比较并产生负积极性的误差电压VW电路根据该误差电压及时减小输出脉宽这样使输出电压平均值减小接近原来的数值从而实现稳压的作用开关电源的分类在电子技术和应用飞速发展的今天对电子仪器和设备的要求是在性能上更加安全可靠在功能上不断增加在使用上自动化程度要越来越高在体积上日趋小型化这使采用具有众多优点的开关电源就显得更加重要所以开关电源在计算机通信航天彩电等方面都得到了越来越广泛的应用发挥了巨大的作用这大大促进了开关电源的发展从事这方面研究和生产的人员也在不断地增加开关电源的品种和类型也越来越多常见的开关电源的分类方法有下列几种1按激励方式划分分为他激式和自激式他激式开关电源电路中专设激励信号振荡器自激式开关功率管兼作振荡管该形式的开关电源电路结构简单元器件少可以做成低成本的开关电源2按调制方式划分分为脉宽调制型频率调整型和混合调整型脉宽调制型保持振荡频率保持不变通过调节脉冲宽度来改变输出电压的大小频率调整型保持占空比保持不变脉冲宽度保持不变通过改变振荡频率来改变输出电压大小混合调整型是脉冲宽度和振荡频率均可进行调节的开关电源3．按开关管电流的工作方式划分分开关型和谐振型开关型用开关晶体管把直流变成高频标准方波其电路形式类似于他激式谐振型用开关晶体管与LC 谐振回路将直流变成标准正弦波其电路形式类似于自激式开关电源4．按开关晶体管的类型划分分为晶体管型和可控硅型晶体管型采用晶体管包括场效应管作为开关功率管可控硅型采用可控硅作为开关功率管这种电路的特点是直接输入交流电压不需要一次整流部分5．按储能电感与负载的连接方式划分分串联型和并联型串联型储能电感串联在输入与输出电压之间并联型储能电感并联在输入与输出电压之间6．按晶体管的连接方法划分分为单端式推挽式半桥式和全桥式单端式仅使用一个晶体管作为电路中的开关管这种电路的特点是价格低电路结构简单但输出功率不能提高推挽式使用两个功率开关管将其连接成推挽功率放大器的形式这种电路的特点是可以工作在电源电压较低的场合一般逆变器多采用这种形式的电路但它的缺点是开关变压器的初级必须具有中心抽头半桥式使用两个功率开关管将其连接成半桥形式它的特点是适应于输入电压较高的场合全桥式使用四个功率开关管将其连接成全桥的形式它的特点是输出功率较大7．按电路结构划分分为散件式和集成电路式散件式整个开关电源电路都是采用分立式元器件组成的这种电路的缺点是电路结构较为复杂集成电路式整个开关电源电路或电路的一部分是由集成电路组成的这种集成电路通常被称为厚膜电路有的厚膜集成电路中包括功率开关管有的则不包括这种形式的电源的特点是电路结构简单调试方便可靠性高这种电路被广泛地应用于彩色电视中以上五花八门的开关电源品种都是站在不同的角度以开关电源不同的特点命名和划分的不论是激励方法输出直流电压的调节手段储能电感的连接方法功率开关管的器件种类以及串并联结构还是其他的电路形式它们最后总可以归结为串联型和并联型开关电源这两大类[4]开关电源优缺点开关电源的优点1．功耗小效率高开关电源结构原理方框图中的晶体管在激励信号的驱动下其工作状态处于导通截止和截止导通的开关状态转换速度很快频率一般为50kHz左右在一些技术先进的国家可以做到几百或者上千kHz晶体管V饱和导通时虽然电流较大但管压降很小截止断开时虽然管压降很大但通过的电流几乎为零这就使得开关晶体管V 在其整个工作过程中的功耗很小电源的效率可以大幅度地提高2．体积小重量轻没有了笨重的工频降压变压器由于调整管上的耗散功率大幅度地降低因而省去了体积和重量都较大的散热片由于这两方面的原因故开关电源的体积小重量轻3．稳压范围宽开关电源的输出电压是通过激励信号的占空比来调节的输入电压的波动变化可以通过改变占空比的方式来进行补偿这样在输入电压变化或波动较大时它仍能保证有较稳定的输出电压所以开关电源的稳压范围很宽稳压效果较好此外改变占空比的方法有脉宽调制型频率调制型和混合调制型三种这样开关电源不仅具有稳压范围宽的优点而且实现稳压的方法也较多较灵活设计人员可以根据实际应用的需要和要求灵活选用各种形式的稳压方法4．滤波效率高不需要较大容量的滤波电容开关电源的工作频率目前基本上是工作在50kHz 左右是线性电源的1000倍这使整流后的滤波效率几乎也提高了1000倍就是采用半波整流后加电容滤波效率也提高了500倍在相同波纹输出电压的要求下采用开关电源时滤波电容的容量只是线性电源中滤波电容容量的1500～11000滤波电容容量减小以后整个电源的体积和重量也相应地有所减小5．电路形式灵活多样例如有自激式和他激式有调宽型和调频型有单端式和双端式有开关元件为晶体管式和开关元件为可控硅式等等设计者可以发挥各种类型电路的特长设计出能满足各种不同应用场合的开关电源开关电源的缺点开关电源最为突出的缺点就是开关干扰较为严重开关电源中的开关功率管是工作在开关状态下它产生的交流电压和电流会通过电路中的其他元器件产生尖峰干扰和谐振干扰这些干扰如果不采取一定的措施进行抑制消除屏蔽和隔离就会严重地影响整机的正常工作此外由于开关电源中没有了工频降压变压器的隔离振荡器所产生的高频干扰如果不加以消除就会串入工频电网使附近的其他电子仪器设备和家用电器受到严重的干扰目前由于国内微电子技术阻容器件生产技术以及磁性材料技术与一些技术先进的国家还有一定的差距因此开关电源的造价不能进一步降低也影响到可靠性的进一步提高所以在我国的电子仪器以及机电一体化仪器中开关电源还不能得到普及使用特别是无工频变压器开关电源中的高压电容高反压大功率开关管开关变压器的磁性材料等元件我国还处于研究和开发阶段一些先进的国家虽然有了一定的发展但是在实际应用中还存在一些问题不能令人十分满意这就暴露出了开关电源的又一个缺点那就是电路结构复杂故障率高维修麻烦成本高对此如果设计者和制造者不予以充分重视则会直接影响开关稳压电源的推广应用软开关技术简介硬开关与软开关。
基于开关电源的充电器运行原理讲解
基于开关电源的充电器运行原理讲解
开关电源是一种在现代电子电力设备当中经常被用到的设计，其能够控制开关管的开通和关断比率，从而维持较为稳定的输出电压。
在电路设计当中，开关电源的应用非常广泛，经常被应用到各种小型产品的设计中，比如充电器，本篇文章将为大家介绍一种开关电源充电器的设计方法。
此开关电源充电器，供电电压源为110V，可方便地改为90～250V而继续工作。
输出电压5V，可改动为输出5～12V，特别适合无绳电话或手机的3.6V(或4～9V)电池作快速充电使用。
电路工作原理
图1
由图1可知，VC1、L5以及C2等组成市电输入整流滤波电路，C2两端产生约300V的直流高压。
VT1、VT2、L1、L2等组成自激式振荡电路，
R3、R4提供启动偏置电流，使VT1加电时即导通。
当主回路L1中有电流流过时，L2上产生感应电动势，当其峰值超过3V时，VD5被击穿，通过R8向VT2提供偏流，使VT2饱和导通，VT1因偏置电压被短路而关断。
当L1中电流关断时，L2感应电动势的极性反相，经VD5、R8加反向偏压于VT2基极，VT2转变为截止状态，VT1经R3、R4提供的偏置电流重新导通。
如此循环往复，形成间歇自激振荡。
C5、R6用以改善振荡波形，光电耦合器OPT1用以调控振荡器脉冲宽度。
L3、L4、C7等组成整流输出电路，二极管3S90用于半波整流，RK14用于充电隔离，R18作为输出电流采样电阻。
当输出电流超载(大于0.8A)或短路时，R18上产生较大压降，使OP1输出电位急剧降低，光电耦合器控制振。
开关电源设计设计
开关电源设计设计开关电源设计摘要随着开关电源在计算机、通信、航空航天、仪器仪表及家用电器等方面的广泛应用, 人们对其需求量日益增长, 并且对电源的效率、体积、重量及可靠性等方面提出了更高的要求。
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。
开关电源技术的主要用途之一是为信息产业服务。
信息技术的发展对电源技术又提出了更高的要求，从而促进了开关电源技术的发展。
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。
本论文是基于芯片UC3842的小功率高频开关电源系统设计。
关键词开关电源；半桥全桥；高频变压器- II -目录摘要 (I)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 研究的目的及意义 (2)1.2.1 课题研究的目的 (2)1.2.2课题研究的意义 (2)第2章开关电源输入电路设计 (3)2.1 电压倍压整流技术 (3)2.1.1 交流输入整流滤波电路原理 (3)2.1.2 倍压整流技术 (3)2.2 输入保护器件保护 (4)2.2.1 浪涌电流的抑制 (4)2.2.2 热敏电阻技术分析 (5)2.3 本章小结 (6)第3章开关电源主电路设计 (7)3.1 单端反激式变换器电路的工作原理 (7)3.2 开关晶体管的设计 (8)3.3 变压器绕组的设计 (10)3.4 输入整流器的选择 (11)3.5 输出滤波电容器的选择 (12)3.6 本章小结 (12)第4章开关电源控制电路设计 (13)4.1 芯片简介 (13)4.1.1 芯片原理 (13)4.1.2 UC3842内部工作原理简介 (13)4.2 工作描述 (14)4.3 UC3842常用的电压反馈电路 (18)4.4 本章小结 (20)结论 (21)致谢 (22)参考文献 (23)- II -第1章绪论1.1课题背景随着大规模和超大规模集成电路的快速发展，特别是微处理器和半导体存储器的开发利用，孕育了电子系统的新一代产品。
开关电源工作原理解析
开关电源工作原理解析一、引言开关电源，也称为开关稳压电源，是一种将输入电源高频开关变换器的原理应用于电源上的电子设备。
开关电源具有高效率、小尺寸和稳定输出电压等优点，广泛应用于各种电子设备中。
本文将对开关电源的工作原理进行详细解析。
二、工作原理开关电源是通过高频开关变换器来将输入电源的直流电压转换为所需的输出电压。
下面将从开关器件、滤波电路和控制电路三个方面进行解析。
1. 开关器件开关器件是实现开关电源工作的关键组成部分，常见的有MOSFET 和IGBT等。
开关器件通过快速开关操作，在短时间内从低电压转为高电压或从高电压转为低电压，从而产生高频脉冲信号。
这些脉冲信号经过滤波电路后形成所需的输出电压。
2. 滤波电路滤波电路主要由电感和电容组成，用于削弱开关器件生成的高频脉冲信号。
当开关器件导通时，电感储存电能；当开关器件断开时，电感释放储存的电能，形成平稳的电流输出。
同时，电容起到滤波的作用，进一步减小输出电压的波动。
3. 控制电路控制电路用于对开关器件的开关时间和频率进行调节，以达到稳定输出电压的目的。
控制电路通常采用反馈控制原理，通过对输出电压进行采样和比较，调整开关器件的开关状态，使输出电压保持在设定值。
三、工作过程开关电源的工作过程可分为两个阶段：导通状态和关断状态。
1. 导通状态在导通状态下，开关器件处于导通状态，输入电源的电能通过电感储存在电容上，同时输出电压也得到提升。
在该阶段中，开关器件会不断地开关，以保持输出电压的稳定性。
2. 关断状态在关断状态下，开关器件处于断开状态，此时电容通过负载进行放电，输出电压开始降低。
控制电路监测到输出电压低于设定值时，会再次将开关器件切换到导通状态，恢复输出电压。
四、优势和应用开关电源相比传统的线性电源具有以下优势：1. 高效率：开关电源工作在高频开关状态下，能够提供更高的转换效率。
2. 小尺寸：开关电源体积小，适用于各种紧凑型电子设备。
3. 稳定输出电压：通过反馈控制电路可以实现输出电压的稳定性。
(整理)开关电源的设计与制作
开关电源的设计与制作第一章开关电源概述一. 什幺是开关电源(Switching Power Supply)所谓开关电源是指以高频变压器取代工频变压器,采用脉冲调制技术的直流直流变换器型稳压电源.开关晶体管,开关二级管和开关变压器是组成开关电源的三个关键组件.二. 隔离式高频开关电源.图标说明:1)交流线路电压无论是来自电纲的,还是经过变压器降压的,首先要经过电纲滤波,以消除电磁干扰和射频干扰;2)经电纲滤波后的电流首先要经过整流,滤波电路变成含有一定脉动电压成分的直流电压,然后进入高频变换部分;3)高频变换器具有多种形式,主要分为半桥式,全桥式,推挽式,单端正激式,单端反激式等;高频变换部分的核心是一个高频功率开关组件,比如开关晶体管,场效应管(MDSFET)等组件,高频变换器产生高频(20KHZ以上)高压方波,所得到的高压方波送给高频隔离变压器的初级,在变压器的次级感应出的电压被整流,滤波后就产生了低压直流.4)脉冲宽度调制器(P WM)主要用于调节输出电压,使得在输入交流和输出直流负载发生变化时,输出电压能保持稳定,运作过程是P WM电路通过输出电压采样,并把采样的结果反馈给控制电路,控制电路把它与基准电压作比较,根据比较结果来控制高频功率开关组件的开关时间比例(占空比),达到调整输出电压的目的.(注:控制电路还有调频方式的)5)为了使整个电路安全可靠地工作,必须设置过压,过流保护电路等辅助电路.三.开关电源常用术语.1.效率(dfficiency):电源的输出功率与输入功率的百分比(测量条件为满负载,输入交流电压为标准值)2.ESR: 等效串联电阻,它表示电解电容呈现的电阻值的总和. ESR值越低的电容,性能越好.3.输出电压保持时间: 在开关电源的输入电压撤离后,依然保持其额定输出电压的时间;4.激活浪涌电流限制电路: 属保护电路,它对电源激活时产生的尖峰电流起限制作用.5.隔离电压: 电源电路中的任何一部分与电源基板地之间的最大电压.或者能够加在开关电源的输入端与输出端之间的最大直流电压.6.线性调整率: 输出电压随输入线性电压在指定范转内变化的百分率,条件是线电压和环境温度保持不变.7.负载调整率: 输出电压随负载在指定范围内变化的百分率,条件是线电压和环境温度保持不变.8.噪音和纹波: 附加在直流输出信号上的交流电压和高频兴峰信号的峰值.通常是以mV度量.9.隔离式开关电源: 一般指高频开关电源,它从输入的交流电源直接进行整流和滤波,不使用低频隔离变压器.10.输出瞬态响应时间: 从输出负载电流产生变化开始,经过整个电路的调节作用,到输出电压恢复额定值所需要的时间.11.过载或过流保护: 防因负载过重,使电流超过原设计的额定值而造成电源损坏的电路.12.远程检测: 为了补赏电源输出的电压降,直接从负载上检测输出电压的方法.13.软激活: 在系流激活时,一种延长开关波形的工作周期的方法,工作周期是从零到它的正常工作点所用的时间.14.电磁干扰无线频率干扰(EMI一RFI):那些由开关电源的开关组件引起的,不希望传输和发射的高频能量频谱.15.快速短路保护电路:一种用于电源输出端的保护电路,当出现过压现象时,保护电路激活,将电源输出端电压快速短路.16.占空比:在高频开关电源中,开关组件的导通时间和变换器的工作周期之比.即:δ=Ton /Τ(T= Ton+Toff)开关电源的设计与制作第二章输入电路一.电压倍压整流技术世界范围内的交流输入电压,通常是交流90~130V和180~260V的范围,为了适应不同电源输入环境的需要,实现两种输入电源的转换,要利用倍压整流技术.如下图2一1所示.2一15可用于110V和220V交流的开关电源输入电路电路工作过程为:1)当开关S1闭合时,电路在115V交流输入电压下工作,在交流电的正半周,通过二极管VD1和电容器C1被充电到交流电压的峰值,即115×1.4=160V,在交流电的负半周,电容器C2通过二极管VD4也被冲电到160V, 这样,电路输出的直流电压应该是电容器C1和C2上充电电压之和(160+160V=320V) 注意:不同的用电环境电压选择开关位置一定要选择正确.否则,会导致直流变换器中的开关功率管损坏,或因为输入电压太低而使开关电源进入欠压输入自动保护状态.二.抗电磁干扰和射频干扰电路考虑输入滤波电路(电纲滤波)1.开关电源的设计,生产,一定要将其辐射和传导干扰降低到可接受的程度.在美国,权威的指导性文件是F CCD ocket20780,在国际上,德国的Verband Deutscher Elektronotechniker(VDE)安全标准则得到了广泛的采用.2.开关电源中的RFI产生源:开关噪声的主要来源是开关晶体管,主回路整流器,输出二极管,晶体三极管的保护二极管以及控制单元本身.反激式变换器,由于设计的原因,其输入电流波形呈现三角形,较之输入波形为矩形的变换器,如正激式,桥式变换器等将产生较少的传导RFI噪声.(付里叶分析表明,一个三角形电流波形的高频谐波幅度是以40dB每倍频程进行跌落的,而对一个差不多的矩形电流波形,则只呈现20dB每倍频程的跌落)3.交流输入线路噪声滤波器对RFI的抑制.通常在开关电源中采用的噪声抑制方法是在主交流输入回路接入一个LC组成的滤波器,用于差模一共模方式的RFI抑制,通常是交流线路上串入一对电感L1, , 其两端并联二只电容器(X电容器),并在交流线二端对大地各接一只电容器(Y电容器),如图2一2(低通滤波纲络)2一2开关电源输入线路滤波器结构1)上图中电容电感的值可以采用下列的数值:C (X): 0.1~2UF;C(Y): 2200PF~ 0.033uF;L: 在25A时, 为1.8mH; 0.3A时, 为47mH注意:在选择滤波器的组件时,重要的是要使输入滤波器的谐振频率远低于电源的工作频率;另一方面,滤波器使得电源的工作频率增加时,会使噪声的传导变得更容易.2)上图中并联在交流输入线的电阻R是X电容的放电电阻,这是由VDE一0806和IEC一380两个标准中的有关安全的规范条款推荐应用的.IEC一380的8.8节阐明:若线路滤波器的X电容器的值大于0.1UF,则放电电阻的数值应由下式确定:R=t /2.21c (2一1)式中,t=ls, c为l电容器的总和值3)为进一步减少对称和不对称的干扰电压的措施是在交流线路中另外再接入一对电感L2,从而使得电容C4(X)的充电电流得到限制,于是降低了干扰,如图2一32一3改进的线路滤波器上图中L1与C3.C4组成常模抗干扰回路,L1与C1.C2组成共模,抗干扰回路,L2用于C4的充电电流的限制,因此,整个组合对各种高频干扰信号的抑制作用较好.三.输入整流器及整流后滤波电路.一)输入整流器如图2一1中,此整流电路由VD1~VD4组成(桥式或倍压整流)在选择组合组件或分立组件的整流器时,必须要查对下面的一些重要参数:1.最大正向整流电流,这个参数主要根据开关电源设计的输出功率决定.所选择的整流二极管的稳态电流容量至少应是计算值的2倍.2.峰值反向截止电压(PIV).由于整流器工作在高电压的环境,所以它们必须有较高的PIV值,一般应为600V以上.3.要有能承受高的浪涌电流的能力.二.输入滤波电容.由于滤波电容的选择将会影响到:电源输出端的低频交流波及电压和输出电压保护时间.一般情况下,高质量的电解电容所具有的滤除交流波纹电压的能力越强,它的ESR值越低.其工作电压的额定值至少应达到200V.在图2一1中,C1,C2 为滤波电容,电阻R4,R5与之并联以便在电源关闭时,给电容提拱一个放电通路.计算滤波电容的公式为:C=It /ΔV (2一2)式中C: 电容量, F;I: 负载电流 At: 电容提供电流的时间, s;ΔV: 所允许的峰一峰值纹波电压v .例:计算50w开关电源的输入滤波电容器的值.设输入交流电压为115V,60HZ,允许30V峰一峰值的纹波电压,且电容可维持电压电平的时间为半周期.解:1)计算直流负载电流假定一个最坏的情况,电源的效率为70%,那幺,输出功率为50W的电源其输入功率应该是:Pin=Pout/η=50 / 0.7=71.5(w)利用电压倍压技术(图2一1),在输入交流为115V时,直流输出电压将是2×(115×1∙4)=320(V),则负载直流电流应为I=P/E=7105/320=0.22(A)2)因半周期的线性频率或者说对于60HZ的交流电压大约是8ms,即t=1/2×1/60=8.33ms,故根据式2一2有.C=0.22(8×10 –3) /30=58×10 _6 =58(uF)选择标称值为50 uF的电容器.3)因为在倍压结构中,C4C5为串联,故有1/C=1/C1+1/C2,有C1=C2=100uF,即50W的开关电源,其滤波电容C4,C5为100uF.四.输入保护电路一).浪涌电流1.浪涌,一般情况下,只是电容的ESR值,如果不采取任何保护措施,浪涌电流可接近几百安培.2.控制电流主要是由滤波电容充电引起的,在开关管开始导通的瞬间,电容对交流电呈现出很低的阻抗浪涌电流的方法:广泛采用的措施有两种,一种是利用电阻 双向可控硅并联纲络;另一种是采用负温度系数(NTC)的热敏电阻,用以增加对交流线路的阻抗.1) 如图2一1,R 1,VS 组成此电路,R 1与VS 并联,当输入滤波电容充满电后,由于双向可控硅和电阻是并联的,可以把电阻短路,对其进行分流.这种电路结构需要一个触发电路,当某些预定的条件满足后,触发电路把双向可控硅触发导通,如图2一4 所示.1 T 2可控硅VS 的工作过程为:当电源接通后,C 6两端的电压逐渐升高,电流相应稳定.在C 6两端的电压稳定之前,浪涌电流被与之串联的电阻R 1(6.8Ω)所抑制,当输入交流为115V 时,C6两端的电压V C =115×1∙4=160(V).当电容器C 6充电时,电压加到高频变压器T 1的绕组LB 上,则在绕组LP 4端上产生感应电压,当感应电压达到1.5V 时,电流I G 开启可控硅.即当IG 流过可控硅的控制极G 时,触发T 1与T 2短接,可控硅导通,电阻R 1被VS 短路,使其温度下降,于是实现了R 1抑制浪涌电流的目的 .注:设计时要认真地选择双向可控硅的参数,并加上足够的散热片,因为在它导通时,要流过全部的输入电流.2)热敏电阻技术:这种方法是把负温度系数(NTC)的热敏电阻串联在交流输入或者串联在经过桥式整流后的直流线上,如2一1图中的RT 1和RT 2,其工作原理为:当开关电源接通后,热敏电阻的阻值基本上是电阻的标称值,这样,由于阻值较大,它就限制了浪涌电流,当电容开始充电时,充电电流流过热敏电阻开始对其加热.由于其具有负温度系数,随着电阻的加热,其电阻值开始下降,如果热敏电阻选择得合适,在负载电流达到稳定状态时,其阻值应该是最小,这样,就不会影响整个开关电源的效率..二) 输入瞬间电压保护一般情况下,交流电纲上的电压比较稳定,但由于电纲附近电感性开关,暴风雨天气雷电等现象的存在,都会产生高压的尖峰(如受严重的雷电影响,电纲上的高压尖峰可达5KV;而电感性开关产生的电压尖峰的能量公式W=1/2L.I2.式中L是电感器的漏感:I是通过线圈的电流)可是,虽然电压尖峰持续的时间很短,但是它有足够的能量使开关电源的输入滤波器,开关晶体管等造成致命的损坏,故必须采取措施加以干扰.最通用的抑制干扰器件是金属氧化物物压敏电阻(MOV)瞬态电压抑制器.如图2一1中的RV 把压敏电阻RV连在交流电压的输入端,起到一个可变阻抗的作用.即,当高压尖峰瞬间出现在压敏电阻两端时,它的阻抗急剧减小到一个低消值,消除了尖峰电压使输入电压达到安全值.其瞬能量消耗在压敏电阻上,选择压敏电阻时应按下述步骤进行.(1)选择压敏电阻的电压额定值,应比最大的电路电压稳定值大10%~20%;(2)计算或估计出电路所要承受的最大瞬间能量的焦耳数.(3)查明器件所需要承受的最大尖峰电流开 关 电 源 的 设 计第三章 高频电源变换器的基本类型一. 高频电源变换器的基本类型高频电源变换器的基本类型有五种:单端反激式,单端正激式,推挽式.半桥式和全桥式变换器,而半桥式和全桥式变换器电路实际上是推挽式变换器电路的改进型,所以,有人把这三种电路形式统称为推挽式变换器.高频电源变换器从激励方式上可分为单端(单极性)激励和双极性激励变换器,双极性变换器包括推挽式,半桥式,桥式等,其工作原理的实质是两个单端正激式变换器电路,从其耦合方式可分为直接耦合和变压器隔离两种,其中直接耦合形式为其基本形式.近年来出现的新型的变换器为C U K 变换器.1.单端反激式变换器的模型图: (3一1)(a) (b) 3 一1单端反激式变换器模型图单端反激式变换器的工作原理为:1) 当开关s 闭合时,电流I 流过电感L,在L 中储存能量,由于电压的作用,使二极VD 处于反向偏置,因此,在负载电阻R L 上无电压;2) 当开关S 打开时(上b 图),电感上的感应电压极性相反,则二极管VD 处于正向偏置,并产生电流Iv,这样,在负载电阻R L 上就出现一个与输入电压极性相反的电压.由于开关S 不断地开关动作,电路中的电流就以及脉的形式出现,因此,在单端反激式变换器中,当开关闭合时,能量存储在电感L 中,在开关打开时,能量被传递到负载RL 上.3. 单端正激式变换器的电路模式图(3一2)单端正激式变换器的工作原理为:Vin Ic------------- 1) 当开关S 闭合时,电流I 流过电感L,系,二极管VD 处于反向偏置; 2) 当开关S 打开时,电感L 中的磁场极性发生变化,,b2单端正激式变换器模型图,无脉动现象,恰恰与其相反,输入电流则是不连续的,. 3.(3一3)推挽式变换器的工作原理为:1)当S 1闭合S 2打开时,电源电流流过方向为 a Lp 1 b s1 d V in,那幺此时,在变压器次级绕组中咸应出电压并形成感应电流Is 1.2)当S 2闭 合S 1打工时,电源电流方向为 a f e d vin,那幺此时在变压器次级绕组LS 2中感应出电压形成感应电流IS 2二. 隔离式单端反激式变换器电路.概述 :一般情况下,隔离式开关电源都是用高频变压器作为主要隔离器件.在单端反激式隔离L-------------电路中,高频变压器是以变压器的形成出现的,但实际上它起的作用是扼流圈,所以应称之为变压器 扼流圈.如图3一4中,由于隔离变压器T 除了具有初次级间安全隔离的作用外,它还有变压器和扼流圈的作用,所以在反激式变换器的输出部分一般不需要加电感,但在实际应用中,往往在整流器和滤波电容之间加一个小的电感线圈,用以降低高频开关噪声的峰值.单端隔离激式变换器的工作过程为:1) 当晶体管VT1导通时,它在变压器初 级电感线圈中储存能量,与变压器次 级相连的二极管VD 处于反偏压状 态而截止,故在变压器次级回路无电 流流过,即没有能量传给负截. 2) 当晶体管VT 1截止时,变压器次级电 感感线圈中的电压极性反转过来,使得二极管VD 导通,给输出电容C 充电,同时在负载L 年也有了电流I L 3 一4隔离单端反激式变换器电路注:图3一4中C 为输出滤波电容.1.单端反激式变换器电路中的开关晶体管在单端反激式变换器电路中,所使用的开关晶体管必须具备两个条件:1)在晶体管截止时,要能承受集电极尖峰电压; 2)在晶体管导通时,要能承受集电极的尖峰电流.1) 晶体管截止时尖峰电压的计算公式:V CE max =Vin / 1一δmax式中Vin 是输入电路整流滤波后的直流电压, δmax 是晶体管最大工作占空比(注意:为了限制限晶体管的集电板安全电压,工作占空比应保持在相对地低一些,一般要低于50%,δmax<0.5,在实际设计时, δmax 一般取0.4左右,这样就限制集电极峰值电压: V CE max ≦2.2Vin,因此,在单端反激式变换器电路设计中,晶体管的工作电压一般在800V 通常接900V 计算可安全可靠地工作.)2) 晶体管导通时的集电极电流计算式:I C = I L / n式中,I L 是变压器初级绕组的峰值电流,而n 是变压器初级与次级间的匝数比.注: 为了导出用变压器输出功率和输入电压表达集电极峰值工作电流的公式.变压器绕组传递的能量Pout =可用下式表示:Pout = L . I L 2 / 2T ·η (3 一 3 )式中,η是变换器的效率.则有: Ic= 2Pout / η·Vin ·δmax ( 3 一 4 )假定变器的效率η是0.8,最大占空比δmax=0.4(即40%),那幺Ic = 6. 2Pout / Vin ( 3 一 5 )2. 单端反激式变换电路中的变压器绕组.在单端反激式变换器电路中,在设计时要汪意不要使磁芯饱和,所选的磁芯一定要有足够大+ RL 一的有效体积,通常应用空气隙来扩大其有效体积:V=Uo ·Ue · I L max ·L / B 2max ( 3一6 )中,Ilmax: 最大负载电流;L :变压器次级绕组的电感量; Uo : 空气的导磁率,其值为1;Ue: 所选磁芯的磁性材料的相对导磁率Bmax:磁芯的最大磁通密度;(具体见第五章)3一53.基本的单端反激式变换器的变形.1)如图3一5中,由于考虑到单只晶体管有时承受不了过高的输入电压,(一般商甲晶体管达不到指针),故利用两只晶体管工作.图中VD 1和VD 2同时导通或截止,二管起箝位作用,它们把晶体管的最大集电板电压限制在Vin,这样耐压低的晶体管就可以使用了.2单端反激式变换器电路的优点是:电路结构简单,可以实现多路电压输出.如图3一6,在电路中隔离变压器对各路输出电压起到公共扼流圈的作用变压器的次级可以有多个绕组,故可以实现多路输出 .每个次级绕组只需一个整流二极管和一个滤波电容,就可以得到一组直流输出电压.3一6有多路输出的单端反激式变换器电路+ R L 一1 1 out 1 out2 + V out3 一 L L3一7隔离单端正激式变换器电路图三.隔离单端正激式变换器电路1.概述:如图3一7所示1)在单端正激式变换器电路中,隔离组件是一个纯粹的变压器,为了有效地传递能量,,在输出电路中, 必须有储能组件电感线圈Lo同时,初次级绕组的极性是相同的.其电路工作过程为:当VT1导通时,在变压器的初级产生了电流,并储存了能量,由于变压器的次级极性与初级同相,这个能量也传到了变压器的次级并处在偏正的二极管VD2把能量储存到了电感L中.此时,二极管VD3是处在反向偏压状态,为截止状态,当三极管VT1截止时,二极管VD2是反向偏压,变压器绕组中的电压反向,续流二级管VD3处于正向偏压,在输出回路中,储存在电感中的能量通过电感L 继续传负载R L .2)变压器的第三绕组称为箝位绕组(或回授绕组)LP2,它与二极管VD1串联,其作用是用来限制晶体管C一E结上的电压尖峰,在晶体管截止时,还能使高频变压器的磁通复位, 这是因为:A.在VT1导通时,变压器初级绕组LP 1中会储存能理,当VT1截止时,变压器次级侧二极管VD2截止,那幺储存在LP1中的能量再不能传递到次级绕组了,此时必须要通过一种途径释放出来,否则,必然在线圈两端产生过高的电压,解决的办法是增加箝位绕组和二极管VD1,并使箝位绕组的匝数与初级绕组的匝数相同,二者紧密耦合,这样,当箝位绕组上的感应电超过电源电压时,二极管VD1导通,将磁能送回电源中,就可以把初级绕组的电压限制在电源电压上,所以,开关晶体管VT1的C一E极间的最高电压就被限制在二倍电源电压上.B.为满足磁芯复位的条件,使磁通建立和复位的时间相等,所以这种把电路的占空比不能超过50%.3)磁化电流Imag的计算公司为:Ima= Tδmax·Vin∕N ( 3一7)式中, T·δmax是VT时向,L是输出电感Ho4))单端正激式变换器是在晶体管导通时通过变压向负载传输能量,故运用的输出功率范转较大,一般情况下可达50~200W,其高频变压器要起变压器隔离和传输能量的作用,又起电感线圈储存能量的作用.2单端正激式变换器电路中的开关晶体管1)晶体管截止峰值电压:在单端正激式变换器电路中,由于有第三绕组和续流二极管VD1的作用,所以其截止时降在VT1上的最大电压VCEmax应为2Vin,且只要二极管VD1处于导通状态,即在Tδmax这个时间内,降在VT铁C 一E间的2Vin的峰值电压就维持不变.2)晶体管导通时集电极电流的峰值:为正激式变换器的电流值加上磁化电流Imag.Ic= Ic / n + Tδmax Vin / L =6.2Pout / Uin式中.n: 变压器初次级匝数比;IL : 输出电感电流. A;Tδmax: 晶体管导通时间L: 输出电感, H.3.单端正激式变换器电路的传输变压器在设计正激式变换器的传输变压器时,应十分注意选择适当的磁芯有效体积,并选择空气隙,以避免磁芯的饱和,其有效体积V为:V= UoUe I2mag L / B2max注意:A.这种电源的最大工作占空比应保持低于50%,以便通过第三绕组将变压器的电压进行箝位,将总电限制在2倍输入电压之内.这样,当VT1导通时,为箝位电平:当VT停止时,使该总电压接近于0值.如果最大工作占空比大于50%,即δmax > 0.5,将打破这种2倍于电源电压的平衡,导致变压器发生饱和,反过来会产生很高的集电峰位电流,这可能会损坏开关晶体管.B.尽管有第三绕组以及箝位二极管可将开关晶体管的峰值集电极电压限制在2倍直流输入电压之内,但在制作变压器时,还要严格注意初级绕组和第三绕组间的紧密耦合,以消除由于漏感引起的致命的电压尖峰.4.单端正激式变换器电路的变形.1)如同单端反激式变换器电路一样,也可用两个晶体管代替一个晶体管工作,它们同时导通或同时截止,但每个晶体管所承受的电压不会高于Vin.2)此电路也可以产生多路的出电压,但是需增加二极管和扼流圈应指出的是,续流二极管的容量至少要与主回路中的整流二极管相同,因为在晶体管VT1截止时,它要提供输出电路中的全部电流.四. 推挽式变换器电路概述:如图3一8所示,推挽式变换器电路实际上是由两个正激式变换器电路组成,只是它们工作时相位相反,在每个周期里,,两个晶体管交替导通和截止,在各自导通的半个周期内,分别把能量传递给负载,所以称之为”推挽”电路.故在推挽式变换器电路中,两组开关三极管和输出整流二极管因流过每一组组件的平均电流比同等的单端正激式变换器电路减少35%以上,其设计计算可接单端正激式变换器.还应看到,在只开关晶体管导通间隙,二极管VD1和VD2同时导通,它们把高频变压器的次级给短路了,与此同时,把能量传递到了输出回路,实质上,它们起到了续流二极管的作用.推挽式变换器电路的输出电压可用下式计算:V out= 2δmax·Vin / n (3一10)注意:为了避免两只开关晶体管同时导通而引起损坏,公式中δmax的值必须得持在0.5以下.假定δmax=0.4则有:Vout = 0.8Vin / n (3一11 )式中n是高频变压器的初级对次级的匝数比.1)每只开关管的峰值集电极电流Ic=Ic / n (3一12)Ic = Pout / η. (3一13)设η=0.8 δmax=0.8则Ic= 1.6Pout / Vin (3一14)2)每只管所承受的峰值电压限制在2Vin以内.3.推挽式变换器电路中的高频变压器在推挽式变换器电路中,两只晶体管导通时间相等(或者说强制两管导通时间相等),高频变压器的。
详图示范开关电源改电压，做电瓶充电器
当然，你也可以加上电压表，用可调电阻来做一个可调压的电源。记得瞄一下输出的整流电容的耐压，我这个是25V的。有些12V电源整流电容是16V的，小心别整爆了。
详图示范开关电源改电压，做电瓶充电器
窗体顶端
如果你不舍得扔电子产品的话，手头会积累很多开关电源。一般来说，5V 12V的最多。一般来说，开关电源可以上调或下调30%的额定输出电压。这样，手头12V-20V左右的电源都可以改装做充电器。
我为什么推荐开关电源呢。电压控制得好。有人说用变压器改，脉冲对电瓶有好处。变压器半波全波加不加滤波电容，空载与带载，电压均不相同。弄得不好直接烧干电瓶或者充不进电。选用3A以上，12V-20V的开关电源改电压比较合适。
（完）
窗体底端
先上个图，我手头的开关电源。
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附件2:100_2291.JPG(2014-5-17 19:34, 140.61 K,下载次数：13)
用10K的可调电阻，将阻值调到最大，点焊在刚在按棉签电压升高的地方。（如要降压，就点焊在刚才按棉签电压降的地方）。轻轻旋转可调电阻，看到电压输出在14.5V时就可切断电源，取走可调电阻。
动环题库-XX动环技术-开关电源题库(高级)
UPS动环技术-开关电源题库（高级）一、填空题1、稳压电源通常包括：调整管、误差放大器、反馈采样部分、基准电压部分等四个部分。
2、通信电源的主要功能是把交流市电转变为适合通信设备应用的稳定直流电。
3、电磁兼容性(EMC)分电磁干扰性、电磁抗扰性两个方面。
4、常见的DC/DC变换器由5 种，分别是单端正激变换器、单端反激变换器、推挽式变换器、半桥式变换器、全桥式变换器。
5、一地区未有雷电产生过，但防雷器却烧毁了，这可能是存在浪涌电压造成的。
6、在谐振型开关电源中，由于功率开关管实现了零电流截止或零电压导通切换，因此基本上消除了开关损耗；同时由于功率开关管的导通电阻非常小，所以导通压降也非常7、通信电源48V系统一般是采用正极极接地。
接地的好处是保障设备安全、减少电话串音，以及防止金属腐蚀。
8、电源系统中高频开关整流器采用N+1 冗余配置方式。
整流器总容量应根据负载电流和蓄电池均充电流之和确定.9、直流供电系统按电源设备的安装地点不同，可分为直流电源集中供电方式和分散直流供电方式；10、直流系统接多路负载时采用低阻配电会出现单某一路负载短路故障时，影响面很大不良后果，所以通常选择高阻配电的方式。
11、DC/DC变换电路是把直流电变为交流电再变为直流电的电路。
12、高频开关整流器主电路一般由：输入滤波器、整流与滤波、逆变、输出整流与滤波四个部分组成。
13、DC/DC功率变换器有多种电路形式，常用的有工作波形为方波的PWM变换器和工作波形为准正弦波的SPWM谐振型变换器。
14、脉冲宽度调制（PWM）是指：开关周期恒定，通过改变脉冲宽度来改变占空比的方式。
15、用高阻抗输入、宽频带响应的杂音计或毫伏表测量电源杂时音，在输入接头处应串接8µF的电容器。
16、在配电系统中，各级熔断器必须相互配合以实现选择性，一般要求是前一级熔体的额定电流比后一级熔体的大2~3倍。
17、油机供电时，负载功率与系统容量比较接近，必须考虑负载的瞬时功率。
高压电容器充电电源的研究
·1452 · J uly 2008
High Voltage Engineering
Vol. 34 No . 7
图 5 谐振电流包络和充电电压波形 Fig. 5 Waveform of the resonant converter
图 7 有功率因数校正功能的反激变换器充电电源 Fig. 7 Flyback converter for charging power supply
2 谐振充电电源
谐振充电电路见图 2 。交流输入电源利用变压
பைடு நூலகம்
器升压 ,经过整流后被电容器 C2 滤波 ,产生高压直
流电压 U0 。C2 mC1 。晶闸管 T1 触发后电流流经电
感 L 和二极管 D1 ,从 C2 向 C1 传递能量 。电压 u ( t)
和电流 i ( t) 为
u( t) = U0 (1 - co s ω0 t) ;
0 引 言
传统直流电源设计目的是向固定或接近固定的 负载提供事先规定的输出电压 。然而 ,高功率粒子 加速器 、强激光 、雷达 、闪光灯 、电磁发射以及其它脉 冲功率系统需要短暂而高密度的能量爆发 ,这些能 量可由快速充电的电容器提供 。电容器放电的频率 称为重复频率 ,从大电容器的 01 01 Hz 到为某些激 光供电的几 k Hz 。储存于电容器中的能量释放完 毕后 ,需要利用电容器充电电源 (CCPS) 重新充电至 特定电压 。充电速率 、负载电容容量范围 、电压稳定 度 、纹波 、功率因数 、效率等都是衡量电源性能的重 要指标 。本文对带电阻器的高压直流电源 、谐振充 电电源和高频变换器充电电源 3 种充电技术进行了 讨论 ,并对其进行了验证和对比 。其中对高频变换 器充电电源进行了详尽介绍[128 ] 。
高压开关电源的设计与研究
计方案。实验结果表 明该 电源结构简单， 率和可靠性高。 效
关键词
中 图 分 类 号 Ｔ ９ Ｍ１
文 献 标 识码
Ａ
高压充 电电源广泛应 用于等离 子体物理 、 高功率
激光 、 大功 率微 波 、 子速 武 器等 等精 密 电子 系统 领 粒
域。要求 电源 系统具 有 重量 轻 、 响应 速度 快 、 定 性 稳
’ ： Ｄ Ｂ ； ｉ ． Ａ 一 三
与 Ｄ ．
图 ２ 电路 拓 扑 结 构 图
Ｄ１
与普通移相全桥 电路相 比， 增加 了一个谐 振 电感 和 ４个二极 管 。变压 器原副 边 电流是 不连续 的， 电 在 流截止期 间 Ｚ Ｓ开通 是通过二 极管 Ｄ 、 ６ Ｄ 、 ８分 Ｖ ５Ｄ 、７ Ｄ
１８ ６
东堪茬 愀
２１年 期 ０ 第３ ２
高 压 开 关 电源 的设 计 与 研 究
赵 延 波
（ 龙矿 集团热 电有限公司， 山东 龙 口 ２ ５ ０ ６ ７０）
摘
要
该文分析 了高压开关电源的特 点和 电路原理 ， 设计了一种新型高压开关 电源 ， 尤其是对 重要的设计要 点进行 了深入描述， 并给 出了设
压， 会导致点晕和飞弧 ， 以在较 高的电压 运用 中通 常 所
不 考 虑输 出 电感 。
电路拓扑结构和主要工作波形如 图 ２ 图 ３ 、 。
（） ２ 变压器副边存在 较大 的分 布 电容 。变 压器 副 边 匝数多 ， 绕组之间存 在较大 的分布 电容 ， 影响开关 电 源 的工作状态 。要 么采用分 布 电容的 电路形式 ， 么 要
如图 １ 所示 。高压 电源 的输 入信 号来 自 ２０ ２ Ｖ的
DC-DC升压开关电源设计
一、设计要求本课程要求设计一个DC-DC升压开关电源，输入低压直流信号，输出为高压直流信号。
设计要求：1、输入5V直流，输出12V、100mA直流2、在额定负载情况下，纹波的峰-峰值<=30mV3、输出尖峰电压峰-峰值<=200mV4、100mA电压下降<=30mV二、设计方案1、理论基础The boost converter，是一种开关直流升压电路，它可以是输出电压比输入电压高。
在充电过程中，开关闭合（三极管导通），等效电路如图二，开关（三极管）处用导线代替。
这时，输入电压流过电感。
二极管防止电容对地放电。
由于输入是直流电，所以电感上的电流以一定的比率线性增加，这个比率跟电感大小有关。
随着电感电流增加，电感里储存了一些能量。
当开关断开（三极管截止）时，由于电感的电流保持特性，流经电感的电流不会马上变为0，而是缓慢的由充电完毕时的值变为0。
而原来的电路已断开，于是电感只能通过新电路放电，即电感开始给电容充电，电容两端电压升高，此时电压已经高于输入电压了。
升压完毕。
说起来升压过程就是一个电感的能量传递过程。
充电时，电感吸收能量，放电时电感放出能量。
如果电容量足够大，那么在输出端就可以在放电过程中保持一个持续的电流。
如果这个通断的过程不断重复，就可以在电容两端得到高于输入电压的电压。
2、实际方案本课题采用驱动式开关升压方式，主要利用电容和电感的储能特性实现。
具体可以分为以下几个部分。
第一个是振源，因为是开关电路，所以需要利用高频的方波信号实现三极管的导通与截止。
然后的主放大电路用来给负载端升压，需要一个三极管和一个电感，利用电感的储能实现直流信号的输出。
由于在开关闭合的瞬间，电感上会产生巨大的瞬时电压，而且电感的充电与放电是交替进行的，所以输出不可能是一个单纯的直流信号，那么就需要一个滤波电路把交流信号滤除。
之后为了稳定输出电压，就需要一个负反馈调节电路来控制主放大电路的开关。
三、方框图四、框内电路设计1、振荡电路此部分电路是由一个555定时器构成的多谐振荡器，它的工作原理如下：555的阈值输入THR和触发输入TRI相连，由电容的端电压Uc控制。
高精度连续可调高压开关电源的设计
摘 要： 提出了一种高精度连续可调的高压开关电源设计方案。电源采用基于SG3525的恒频脉宽调制技术，通过单片机控制可控增益放大器实现输出电压的连续调整，该电源具有高电压输出精度高、连续可调、功耗小等特点。实验结果表明，当该电源输出电压由1 kV～25 kV可调输出时，输出电压误差最大为1.6%。关键词： 高压开关电源； SG3525； 可控增益放大； AD7520
Q1、Q2为高反压MOS管，它与电容C1、C2构成逆变电路,PWM输出经驱动变压器驱动Q1、Q2。PWM输出的驱动电压在驱动变压器两端设有死区时间,有利于MOSFET管中电荷的消耗,起到保护MOSFET的作用。在Q1导通时，电源经Q1、C0、T1对C2充电，同时对电容C3放电；Q2导通时，电源对通过C1、T1、C0对C1充电，对C2放电。在一个开关周期内，高压变压器初级上形成25 kHz的交变矩形波，经过升压整流后对负载提供高压。通过调节开关管的占空比，可改变输出高压值。R3、C3、R4、C4构成吸收电路，用来吸收高频尖峰电压，达到保护MOS管的作用。为防止两个开关管导通时间不对称引起高压变压器偏磁和直流磁饱和，在电路中串入隔直电容C0来自动平衡变压器一次电压侧的直流分量。R1、R2作为平衡电阻，可使C1与C2充电电压相等[2]。2.2 控制电路设计 控制电路由PWM控制、高压采样、可控增益放大器、A/D及CPU等部分组成。2.2.1 PWM控制电路 PWM控制电路是实现电压调整的核心电路，对整机性能有较大的影响，所以采用性价比较高的SG3525，控制方式采用恒频脉宽调制。PWM控制电路。
为了实现输出电压的连续可调，系统采用可控增益放大器放大误差电压信号。通过改变可控增益放大器的增益，改变送至SG3525反馈端的电压值，从而实现输出电压的可调。 可控增益放大器由D/A转换器AD7520及运算放大器OP07组成。AD7520是10 bit CMOS 数模转换器，采用倒T形电阻网络，模拟电子开关为CMOS型，集成在芯片上。在图4所示电路中，OP07运放与AD7520组成反相比例运算放大器。根据反相比例运算放大器的特点，放大器放大倍数为式(2)所示： 3 系统软件设计
高压软开关充电电源硬件设计
高压软开关充电电源硬件设计作者：赵强来源：《山东工业技术》2015年第12期摘要：对任何的电设备来说，电源都是不可缺少的。
开关充电电源替代了传统意义上笨重工频的变压电源，缩小了电源自身体积。
电源控制的电子设备处于开启状态，提高整机的效率。
本文主要对电源开关工作原理进行了介绍，接着对软开关技术进行了分析，最后探讨了软开关充电电源硬件设计。
关键词：开关电源；软开关；硬件设计0 引言开关电源是一项电子化技术，其使用功率转换器实现电能间的转换，转换后的电能用来满足各方面用电的需要。
其较线型电源重量更轻、体积更小、效率更高，在计算机、电视机、自动化控制设备、通信设备等各领域得到广泛的应用。
1 开关电源基本工作原理开关电源有许多种形式，尤其是以调制型脉冲的宽度（PWM）最盛行，目前以该种形式开关电源的工作原理进行介绍。
主回路指由电网把能量传给负载的一种回路，其他回路则被称为控制类回路。
电网的交流电经滤波整流电路的输入，进而获得直流高波纹电压，此后经过变换功率电路，转换成满足要求的波脉动电压，再经整流形成连续直流低波纹电压。
控制类回路在将开关高压T动脉冲提高的同时，要实现电压稳定输出的控制，此外还要保护负载和电源元件。
其通常是由检测放大型电路、震荡时钟电路、电压脉冲转换V/W电路及自用的电压等电路组合而成。
2 软开关相关技术目前的电力电子设备发展主要趋势为轻量化。
小型化，且对于装置效率和电磁的兼容问题要求更高。
通常，变压器、滤波电感及电容在装置重量和体积中所占比例较大。
所以，要达到装置的小型化、轻量化，就必须想办法降低他们的体积与重量。
由“电路”的相关知识可知，工作效率的提高可以使变压器绕组间匝数减少，同时还可以使铁心体积减小，从而让变压器往小型化发展。
因此高频化电路是设备轻量化、小型化的有效途径。
然而在提高开关频率的同时，增加了开关的损耗，使电路运行效率降低，增大了电磁的干扰，可以知道简单提高电源开关的频率并不能从根本上解决问题。
高压电源设计原理
高压电源设计原理
高压电源的设计原理是基于电力转换和电压升高的原理。
1. 电力转换：高压电源的设计首先需要将输入电源的电能转换为可用于高压输出的电能。
常见的电力转换方式包括变压器、开关电源等。
- 变压器：变压器通过变换输入电源的电压大小，实现输入电
压与输出电压的比例变化。
高压电源中，通常使用高频变压器进行电压的升高。
- 开关电源：开关电源采用开关元件（如晶闸管、MOSFET等）将输入电压经过高频的开关转换，然后对其进行滤波、整流等处理，最终得到所需要的高压输出。
2. 电压升高：在电力转换的基础上，高压电源需要进一步将输出电压提升到所需的高压水平。
- 多级升压：常见的方法是采用多级升压电路，通过串联多个
变压器或开关电源级联，逐级提升电压。
每个级别都将输出电压升高到一定水平，然后再传递给下一级进行进一步升压。
- 倍压电路：倍压电路是一种特殊的升压电路，通过利用电容
和二极管的特性，将输入电压通过交流整流和电容充放电的方式，使输出电压呈倍数增加。
常见的倍压电路有整流电路、无源倍压电路等。
3. 控制和保护：设计高压电源还需要考虑电源的控制和保护功能。
一般来说，高压电源需要具备输出电压的精确控制和调整功能，以满足不同应用需求。
同时，还需要有过压、过流、过热等保护机制，确保电源和负载的安全运行。
总之，高压电源的设计原理主要涉及电力转换和电压升高的过程，同时也要考虑控制和保护等功能。
具体的设计方案多样化，需要根据具体的应用需求和技术要求进行选择和调整。
高压开关的充电过程与能量储存研究
高压开关的充电过程与能量储存研究高压开关是一种重要的电力设备，广泛应用于电力系统中。
在高电压开关的工作过程中，其充电过程和能量储存对其性能和可靠性具有重要影响。
本文就高压开关的充电过程和能量储存进行研究，探讨其原理和影响因素。
首先，我们来了解高压开关的充电过程。
高压开关的充电过程是指在正常工作状态下，将其内部储存介质（如电容器）通过外部电源进行充电的过程。
在充电过程中，电压逐渐上升，直至达到设定的工作电压。
具体的充电过程主要包括以下几个阶段：首先是起始阶段。
在起始阶段，高压开关内部储存介质电容器的电压较低，此时将外部电源连接到高压开关上，通过电流的注入使储存介质开始充电。
接着是快速充电阶段。
在这个阶段，外部电源通过电流的注入，快速提高高压开关内部储存介质（电容器）的电压，直至接近工作电压。
在这个阶段，充电速度非常快，能量储存迅速增加。
然后是缓慢充电阶段。
当高压开关的电容器接近工作电压时，外部电源的电流逐渐减小，并逐渐趋向于稳定。
在这个阶段，由于电流逐渐减小，充电速度也会减慢，能量储存增加的速度逐渐变缓。
最后是饱和充电阶段。
当高压开关的电容器的电压接近工作电压时，充电过程即将完成。
在这个阶段，外部电源的电压和充电电流都非常接近于稳定，充电过程基本结束。
此时，高压开关的能量储存已经达到工作要求。
高压开关的能量储存是指在充电过程中，电源向高压开关输送的能量被储存在其中的电容器中。
这个过程中，影响能量储存的因素有很多，下面我们将重点探讨几个主要的因素：首先是电源的稳定性。
在充电过程中，电源的稳定性直接影响能量储存的效果。
如果电源波动较大，如电压或电流的突然变化，可能会导致能量储存的不稳定或损失。
其次是充电电流的控制。
充电电流的大小直接决定了能量储存的速度和容量。
合理控制充电电流的大小，可以提高能量储存的效率和稳定性。
另外，储存介质的特性也非常重要。
常见的高压开关储存介质有电容器和电池等。
不同的储存介质具有不同的特性，如电容器具有输出能力强、充电速度快的优点，而电池具有能量密度大、储存能力稳定的特点。
高压电源简化设计方法
高压电源简化设计方法
无论您是设计AC / DC适配器还是设计用于工业应用的高压板载电源，高压电源都是无处不在的。
在为负载点（POL）转换器供电之前，您通常希望将高压输入电压降至较低的中间电压。
这些前端电源的设计从其所具有的要求中提出了独特挑战。
本文旨在让您了解高压电源设计的基本结构，以及设计工具如何简化这些应用的设计。
在为AC / DC或高压DC / DC应用设计时，您需了解三个主要内容。
1.了解您的系统要求。
大多数人知道自己的终端设备的用武之地，以及是否需要通用电压范围（85V至265V）或区域特定电压，如美国（120V）；日本（100V）；英国（230V）或中国（220V）。
此外，您的设计是针对充电器型应用还是板载电源设计呢？您的设计是针对需要紧凑输出电压调节的电源设计吗？您有什幺类型的隔离要求？
每个问题的答案将帮助您在设计时做出适当权衡。
通用电压范围的设计确保了全球不同国家的可操作性，但却以更高的电压/电流额定值组件为代价，其价格更高，占地面积更大。
充电器型电源通常需要恒定电压/恒定电流（CV / CC）特性。
因此选择一个满足这个要求的控制器必不可少。
如果您的电源需要严格调节输出，您需要考虑次级侧调节控制器，其严格调节次级电路上的电压，而初级侧控制器调节器的输出可能随变压器或次级二极管参数的变化而变化。
某些应用要求您的变压器为更安全，坚固的终端设备提供一定程度的隔离。
TI的WEBENCH® High-Voltage Power Designer是一种易于使用的工具，可用于设计AC / DC或HV-DC / DC应用。
您只需输入电压和电流要。
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开关电源设计：高压电容器充电变简单了
设计一个高达kV的高压电容器充电器或电源不是一件小事。
采用通用
反激式PWM 控制器的分立式解决方案需要光耦合器，还要具备监视、状态指示和保护功能，这就要很多电路，增加了设计复杂性。
尤为重要的是要避免输入过流，这种情况在发生在接通时会被误认为是短路的容性负载所引发。
还必需确保该类型的转换器只有输入电压在安全工作范围之内时才接通，从而保持长期可靠性。
专业高压闪光灯系统、安全控制系统、脉冲雷达、汽车安全气囊发射、应急频闪灯、安全/存货控制系统和雷管等都需要在一个电容器的两端产生一个高电压。
怎样设计一个可靠性、成本、安全性、尺寸和性能都优秀的高压电源就是设计师必需应对的主要障碍。
不过，凌力尔特公司最近推出的
LT3751 极大地简化了这一问题。
LT3751是全功能反激式控制器，用来对大型电容器迅速充电到1000V，是之前推出的LT3750的第二代版本。
其增加的功能包括从变压器的主或副端
检测输出电压，接受更高的输入电压，同时具有更高的可编程性和更多保护功能。
LT3751驱动一个外部N沟道MOSFET，可以在不到1s的时间内将一个1000μF的电容充到500V。
此外，它还可以为主端输出电压检测而配置，无须光耦合器。
对于更低噪声和更严格的输出调节应用而言，一个为输出电压分压的电阻分压器网络可以用来调节输出，从而使该器件非常适合满足高压电源的要求。
同时，可调变压器匝数比和两个外部电阻使输出电压调整大为简化。
此外，LT3751还有一个通过串联电阻供电的内部60V并联稳压器，可以在 4.75～400V的输入电压范围内工作。
这允许最终用户接受一个极宽的输入电源范围，其VCC输入接受范围为5～24V。