开关电源非隔离高低压混合布板方式

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开关电源PCB排版基本要点

开关电源PCB排版基本要点开关电源是现代电子产品中最常用的电源类型之一，其特点是具有高能效、高稳定性、高可靠性和高安全性等诸多优点，在电子设备中被广泛应用。

而开关电源PCB的排版也是开关电源设计过程中不可避免的一部分，其质量和效率直接影响到开关电源的性能和使用寿命。

因此，掌握开关电源PCB排版基本要点对于开关电源的设计、制造和使用都是非常重要的。

1.选择适当的PCB材料选择适当的PCB材料是开关电源PCB排版的第一步。

开关电源的高频开关和驱动信号需要在PCB上传输，因此PCB材料必须具备良好的高频性能。

此外，开关电源PCB上承载电流较大，需要具备良好的绝缘性和耐高温性能。

一般来说，FR-4玻璃纤维板是开关电源PCB的常用材料，如果需要更高的性能，还可以选择更高阶的材料，如RO4350B等。

2.选择适当的PCB布局方案开关电源PCB的布局方案直接影响到开关电源的性能和稳定性。

布局方案应该尽量使得开关电源的各个功能模块之间距离近，缩短信号传输路径和电路反应时间。

另外布局中各个电源模块的位置和连接线的长度也需要优化，这样可以减少信号传输的失真和损耗。

同时，还需要注意不同功能模块之间的干扰和交叉干扰，要保持一定的距离和阻隔，避免不必要的干扰。

3.合理地安排元器件位置和布局元器件的位置和布局是开关电源PCB排版的核心内容。

一般来说，根据功能模块的不同，可以将元器件分为输入电路、输出电路、控制电路和保护电路等几类。

在进行元器件位置和布局时，要根据不同的电路模块进行划分，将各个元器件放置到相应的区域内。

另外，元器件的放置位置应该尽量靠近使用的模块，对于需要进行热量分散的元器件还要按照规定的热点分布方式进行排布，以提高开关电源的散热效果和稳定性。

4.合理地引出信号和电源线路在开关电源PCB排版时，合理引出信号线路和电源线路非常重要。

电源线路尤其需要注意，要确保其布局合理、电线宽度充足和分布均衡。

信号线路要避免走线交叉、过于靠近引脚和元器件等不利于信号传输的情况，尽量使得走线折线尖锐程度合理、走线宽度符合设计要求，提高信号传输的稳定性和准确性。

开关电源原理、分类及布线规则

开关电源原理及分类1、12V/5V两路输出开关电源。

（1）原理图设计（参考PI软件给出的解决方案）（拓扑图）采用反激式。

/blog/100019999主回路—开关电源中，功率电流流经的通路。

主回路一般包含了开关电源中的开关器件、储能器件、脉冲变压器、滤波器、输出整流器、等所有功率器件，以及供电输入端和负载端。

开关电源（直流变换器）的类型很多，在研究开发或者维修电源系统时，全面了解开关电源主回路的各种基本类型，以及工作原理，具有极其重要的意义。

开关电源主回路可以分为隔离式与非隔离式两大类型。

1. 非隔离式电路的类型：非隔离——输入端与输出端电气相通，没有隔离。

1.1. 串联式结构串联——在主回路中开关器件（下图中所示的开关三极管T）与输入端、输出端、电感器L、负载RL四者成串联连接的关系。

开关管T交替工作于通/断两种状态，当开关管T导通时，输入端电源通过开关管T及电感器L对负载供电，并同时对电感器L充电，当开关管T关断时，电感器L中的反向电动势使续流二极管D自动导通，电感器L中储存的能量通过续流二极管D形成的回路，对负载R继续供电，从而保证了负载端获得连续的电流。

串联式结构，只能获得低于输入电压的输出电压，因此为降压式变换。

例如buck拓扑型开关电源就是属于串联式的开关电源/blog/100019740上图是在图1-1-a电路的基础上，增加了一个整流二极管和一个LC滤波电路。

其中L 是储能滤波电感，它的作用是在控制开关K接通期间Ton限制大电流通过，防止输入电压Ui直接加到负载R上，对负载R进行电压冲击，同时对流过电感的电流iL转化成磁能进行能量存储，然后在控制开关T关断期间Toff把磁能转化成电流iL继续向负载R提供能量输出；C是储能滤波电容，它的作用是在控制开关K接通期间Ton把流过储能电感L的部分电流转化成电荷进行存储，然后在控制开关K关断期间Toff把电荷转化成电流继续向负载R 提供能量输出；D是整流二极管，主要功能是续流作用，故称它为续流二极管，其作用是在控制开关关断期间Toff，给储能滤波电感L释放能量提供电流通路。

开关电源的PCB布局走线

首先从开关电源的设计及生产工艺开始描述吧，先说说印制板的设计。

开关电源工作在高频率，高脉冲状态，属于模拟电路中的一个比较特殊种类。

布板时须遵循高频电路布线原则。

1、布局：脉冲电压连线尽可能短，其中输入开关管到变压器连线，输出变压器到整流管连接线。

脉冲电流环路尽可能小如输入滤波电容正到变压器到开关管返回电容负。

输出部分变压器出端到整流管到输出电感到输出电容返回变压器电路中X电容要尽量接近开关电源输入端，输入线应避免与其他电路平行，应避开。

Y电容应放置在机壳接地端子或FG连接端。

共摸电感应与变压器保持一定距离，以避免磁偶合。

如不好处理可在共摸电感与变压器间加一屏蔽，以上几项对开关电源的EMC性能影响较大。

输出电容一般可采用两只一只靠近整流管另一只应靠近输出端子，可影响电源输出纹波指标，两只小容量电容并联效果应优于用一只大容量电容。

发热器件要和电解电容保持一定距离，以延长整机寿命，电解电容是开关电源寿命的瓶劲，如变压器、功率管、大功率电阻要和电解保持距离，电解之间也须留出散热空间，条件允许可将其放置在进风口控制部分要注意：高阻抗弱信号电路连线要尽量短如取样反馈环路，在处理时要尽量避免其受干扰、电流取样信号电路，特别是电流控制型电路，处理不好易出现一些想不到的意外，其中有一些技巧现以3843电路举例见图（1）图一效果要好于图二，图二在满载时用示波器观测电流波形上明显叠加尖刺，由于干扰限流点比设计值偏低，图一则没有这种现象、还有开关管驱动信号电路，开关管驱动电阻要靠近开关管，可提高开关管工作可靠性，这和功率 MOSFET高直流阻抗电压驱动特性有关。

下面谈一谈印制板布线的一些原则。

线间距：随着印制线路板制造工艺的不断完善和提高，一般加工厂制造出线间距等于甚至小于0.1mm已经不存在什么问题，完全能够满足大多数应用场合。

考虑到开关电源所采用的元器件及生产工艺，一般双面板最小线间距设为0.3mm，单面板最小线间距设为0.5mm，焊盘与焊盘、焊盘与过孔或过孔与过孔，最小间距设为0.5mm，可避免在焊接操作过程中出现“桥接”现象。

SM73152P非隔离开关电源一体化方案

SM73152P非隔离开关电源一体化方案
随着人工成本的上升，全贴片一体化方案已成为市场的新宠。

为顺应市场的需求，早在2012年，我也不是就推出了SM2082、SM2087等线性恒流一体化方案；2014年业界首创的推出了SM7313开关电源一体化方案（简称V1.0版），2015年，进一步升级产品，推出更具性价比的SM73152P非隔离开关电源一体化方案（简称
V2.0版）。

在上期中，已经给朋友们简介了用在E14、E27灯头同时又可以过认证的驱动全能王SM73152P，今天，小编给大家分享一下采用SM73152P实现的开关电源一体化方案。

一、方案实物图
二、方案原理图
SM73152P是一款内部集成功率管的高效的LED恒流驱动控制芯片。

适用于85Vac~265Vac全范围输入电压，恒流精度小于±3%，芯片直接从DRAIN输入电压供电，不需要辅助绕组提供电源。

三、方案BOM清单
四、方案基本电气参数
4.13W方案参数
4.25W方案参数
4.37W方案参数
五、方案优势
SM73152P一体化方案相对于线性一体化方案，其输入电压范围更宽；相对于传统的阻容方案，具有更大的优势：
1、集成度高，方案BOM简单；
2、全贴片，减少人工成本，生产效率高；
3、线性调整率好，输出电流不随输入电网波动；
4、铝基板利用率高，整体成本低；
5、无频闪、恒流精度高、效率高。

教你如何做好非隔离式开关电源的PCB布局设计

教你如何做好非隔离式开关电源的PCB布局设计
一个良好的布局设计可优化效率，减缓热应力，并尽量减小走线与元件之间的噪声与作用。

这一切都源于设计人员对电源中电流传导路径以及信号流的理解。

当一块原型电源板首次加电时，最好的情况是它不仅能工作，而且还安静、发热低。

然而，这种情况并不多见。

开关电源的一个常见问题是“不稳定”的开关波形。

有些时候，波形抖动处于声波段，磁性元件会产生出音频噪声。

如果问题出在印刷电路板的布局上，要找出原因可能会很困难。

因此，开关电源设计初期的正确PCB布局就非常关键。

电源设计者要很好地理解技术细节，以及最终产品的功能需求。

因此，从电路板设计项目一开始，电源设计者应就关键性电源布局，与PCB布局设计人员展开密切合作。

一个好的布局设计可优化电源效率，减缓热应力;更重要的是，它最大限度地减小了噪声，以及走线与元件之间的相互作用。

为实现这些目标，设计者必须了解开关电源内部的电流传导路径以及信号流。

要实现非隔离开关电源的正确布局设计，务必牢记以下这些设计要素。

布局规划
对一块大电路板上的嵌入dc/dc电源，要获得最佳的电压调节、负载瞬态
响应和系统效率，就要使电源输出靠近负载器件，尽量减少PCB走线上的互连阻抗和传导压降。

确保有良好的空气流，限制热应力;如果能采用强制气冷措施，则要将电源靠近风扇位置。

另外，大型无源元件(如电感和电解电容)均不得阻挡气流通过低矮的表面。

开关电源基础知识

•开关电源就是用通过电路控制开关管进行高速的道通与截止．将直流电转化为高频率的交流电提供给变压器进行变压，从而产生所需要的一组或多组电压！转华为高频交流电的原因是高频交流在变压器变压电路中的效率要比50Hz高很多．所以开关变压器可以做的很小，而且工作时不是很热！成本很低．如果不将50Hz变为高频那开关电源就没有意义开关电源大体可以分为隔离和非隔离两种，隔离型的必定有开关变压器,而非隔离的未必一定有.开关电源的工作原理是:1。

交流电源输入经整流滤波成直流;2。

通过高频PWM（脉冲宽度调制）信号控制开关管,将那个直流加到开关变压器初级上;3。

开关变压器次级感应出高频电压，经整流滤波供给负载;4.输出部分通过一定的电路反馈给控制电路,控制PWM占空比,以达到稳定输出的目的.交流电源输入时一般要经过厄流圈一类的东西，过滤掉电网上的干扰,同时也过滤掉电源对电网的干扰;在功率相同时,开关频率越高,开关变压器的体积就越小,但对开关管的要求就越高;开关变压器的次级可以有多个绕组或一个绕组有多个抽头,以得到需要的输出;一般还应该增加一些保护电路,比如空载、短路等保护,否则可能会烧毁开关电源ATX电源的主要组成部分EMI滤波电路：EMI滤波电路主要作用是滤除外界电网的高频脉冲对电源的干扰,同时也起到减少开关电源本身对外界的电磁干扰,在优质电源中一般都有两极EMI滤波电路。

一级EMI电路：交流电源插座上焊接的是一级EMI电源滤波器电路,这是一块独立的电路板，是交流电输入后所经过的第一组电路，这个由扼流圈和电容组成的低通网络能滤除电源线上的高频杂波和同相干扰信号，同时也将电源内部的干扰信号屏蔽起来，构成了电源抗电磁干扰的第一道防线。

二级EMI电路：市电进入电源板后先通过电源保险丝，然后再次经过由电感和电容组成的第二道EMI电路以充分滤除高频杂波，然后再经过限流电阻进入高压整流滤波电路.保险丝能在电源功率太大或元件出现短路时熔断以保护电源内部的元件，而限流电阻含有金属氧化物成分，能限制瞬间的大电流，减少电源对内部元件的电流冲击.桥式整流器和高压滤波:经过EMI滤波后的市电，再经过全桥整流和电容滤波后就变成了高压的直流电。

非隔离型开关电源的三种工作方式

非隔离型开关电源的三种工作方式非隔离型（开关电源）一般有三种基本工作方式，降压型、升压型、极性反转型三种，而其他的都是这三种形式转换而来，例如反激式、正激式、推挽式、半桥式、全桥式。

1、降压型电路如下图为降压型电路。

在此电路中，脉宽调制（pwm）电路的输出加到（晶体管）开关Q1的基极，以控制其导通和截止。

工作过程：①当开关导通时，输人量可以传递到输出端；②开关截止时，则被隔断。

这种脉冲状的能量传递经变换和滤波形成平滑的电压输出。

pwm电路将它的变化转变成能控制开关导通和截止时间之比的pwm（信号），达到稳定的目的。

2、升压型电路如图是升压型电路。

工作过程：①开关管Q1导通时，扼流圈L1储能。

这时il＝uin/lt（t为扼流圈导通时间）。

设导通结束时的（电流）为il，因此，储能为e＝0.5i2l。

Q1截止后，il将从il开始减少，在L上感应出左低右高的自感电动势。

这个电动势叠加在uin上，二者一起通过vd给（电容器）c充电并向负载（供电），得到比输人电压高的输出电压。

②Q1导通期间，（电容）器MC1单独向负载供电，这时，D1阳极电位低于阴极而处于截止状态，防止了电容反向放电。

3、极性反转型电路如下图为极性反转型电路，也叫倒置型电路。

当Q1导通时，uin加在l两端，产生电流和储存能量。

Q1截止后，l上的电流经（二极管）D1给电容器MC1充电。

由此产生与输人电压极性相反的输出电压。

延申阅读：很多小伙伴都说MOS不好（检测）。

下面我带大家来做一个简单的MOS检测电路。

使用的材料很简单。

一个管脚插座。

一个100欧（电阻）。

一个（USB）输入插头。

一块敷铜板。

简易MOS检测电路，从画原理图开始很多人喜欢使用继电器控制，因为继电器使用方便，还能实现隔离。

注意事项：使用继电器控制不可以将继电器负极直接接入（单片机）I/O，单片机I/O口的灌电流非常小，带载能力弱，无法带动继电器，直接接入极有可能损坏单片机，需通过三极管或MOS管进行控制。

【三圈两地】开关电源PCB布板要领

三圈两地，开关电源PCB布板要领Ref【作者nc965】有人说关电源的布板反正很麻烦，我同意，因为它是开关电源，不是其他题目是讲要领”因此不讲细节，也不是教材，与教材或者他人的理解相左、我也不做过多解释有人说否！细节很重要，决定成败，」我说，要领最重要，基本的东西最重要，关键的地方没整对，大方向都错了，谈何细节？匚因此只捡最重要的讲，其余的自己去琢磨了。

要领就6个字：布局，地线，间距。

其实前4各字基本上是一层意思，后两个字是另外一层意思，这些是要领，其余的都是细节了。

优化图示:AR*71第一的好与不好，是电容及电感的位置不一样，C-L-C ” n型滤波器不好好（大电流开窗）第二背面的好与不好，就是回路有分割与没分割的区别！不好好（电感后电容开口）第一张图的n型滤波器的电容在电感之后，第二张图的电容管脚铜皮开缺口（保证电流尽量通过电感上方的电容？）。

滤波效果差异其实在图中已经标注出来了的；【nC965】仔细看图，没有说输入输出电流流过电容，正因为输入输出是直流，不能流过电容，那么高频开关电路的高频脉冲交流就只能走电容了，因此电容上的脉冲电流特别大。

恩，这个图例子举的不错，一要遵循电流的流向，二要出线尽量从电容的根部出来。

输出电容一般可采用两只一只靠近整流管另一只应靠近输出端子，可影响电源输出纹波指标，两只小容量电容并联效果应优于用一只大容量电容。

发热器件要和电解电容保持一定距离，以延长整机寿命，电解电容是开关电源寿命的瓶劲，如变压器、功率管、大功率电阻要和电解保持距离，电解之间也须留出散热空间，条件允许可将其放置在进风口■■ ?/o +- I 1 :^I ^WB m i其他讨论是不是太宽了也容易被干扰到，最近做一个案子，把IC 地线加粗后低压高温烧机时会出现工作不正常。

比如说有些动点（电感与开关管之间）就不宜布的过大【Iclb看看我画的这个板子，怎么优化？自己感觉IT 回来面积太大，有没有想到其他好的方法,还有接地和其他回路有没有问题。

非隔离型开关电源的四种典型拓扑

非隔离型开关电源的四种典型拓扑（实用版）目录1.非隔离型开关电源的基本概念2.非隔离型开关电源的四种典型拓扑2.1 降压型电路2.2 升压型电路2.3 极性反转型电路2.4 反激式电路2.5 正激式电路2.6 推挽式电路2.7 半桥式电路2.8 全桥式电路正文非隔离型开关电源是一种常见的电源电路，其工作原理是通过开关管的开通和截止，将输入电压转换为所需的输出电压。

非隔离型开关电源的四种典型拓扑包括降压型电路、升压型电路、极性反转型电路和反激式电路、正激式电路、推挽式电路、半桥式电路和全桥式电路。

降压型电路是一种将输入电压转换为较低输出电压的电路。

在工作过程中，当开关管导通时，输入电压可以传递到输出端；开关截止时，则被隔断。

这种脉冲状的能量传递经变换和滤波形成平滑的电压输出。

升压型电路是一种将输入电压转换为较高输出电压的电路。

在工作过程中，开关管 Q1 导通时，扼流圈 L1 储能。

这时 iluin/lt（t为扼流圈导通时间）。

设导通结束时的储能为E，则E=1/2 * iluin * t。

在开关管 Q1 截止时，储能 E 通过输出整流器进行整流，输出电压 U0=E/Cout，其中 Cout 为输出电容。

极性反转型电路是一种将输入电压的极性反转后输出的电路。

在工作过程中，开关管 Q1 和 Q2 交替导通和截止，使得输出电压的极性与输入电压相反。

反激式电路、正激式电路、推挽式电路、半桥式电路和全桥式电路都是非隔离型开关电源的一种形式转换。

反激式电路和正激式电路是通过改变开关管的接线方式来实现的，推挽式电路是通过两个开关管分别控制输入电压的正负半周期来实现的，半桥式电路和全桥式电路是通过多个开关管共同控制输入电压的正负半周期来实现的。

48v升400v非隔离同步整流电路

48v升400v非隔离同步整流电路48V升400V非隔离同步整流电路是一种常见的电路设计方案，可以将低电压直流电源升压到高电压直流电源。

本文将介绍该电路的工作原理、电路组成和应用场景。

一、工作原理48V升400V非隔离同步整流电路的工作原理基于开关电源的工作方式。

主要由开关管、滤波电容、电感和控制电路组成。

其工作过程如下：1. 输入电压稳定后，经过开关管进行开关操作，将直流电源的电能转化成高频脉冲信号。

2. 高频脉冲信号经过电感和滤波电容后，变成平滑的直流电压。

3. 控制电路通过对开关管的开关控制，使输出电压保持稳定在400V。

二、电路组成1. 输入电路：包括输入电源和输入滤波电路。

输入电源通常为48V 直流电源，输入滤波电路主要用于去除输入电源中的噪声和干扰。

2. 开关管：常用的开关管有MOSFET和IGBT。

开关管的开关操作由控制电路控制，通过控制开关管的导通和截止，实现输入电源的开关转换。

3. 输出滤波电路：由电感和滤波电容组成，用于平滑输出电压。

4. 控制电路：负责控制开关管的开关操作，保持输出电压稳定在400V。

三、应用场景48V升400V非隔离同步整流电路在工业和通信领域有广泛的应用，主要体现在以下几个方面：1. 通信设备：通信设备通常需要高电压直流电源供电，而通信基站等设备常用的电源电压为48V。

因此，通过48V升400V非隔离同步整流电路可以方便地将48V直流电源升压到满足通信设备需求的高电压。

2. 工业设备：工业设备中常用的电源电压为400V，通过48V升400V非隔离同步整流电路可以将低电压直流电源升压到满足工业设备需求的高电压。

3. 新能源领域：在新能源领域，如太阳能、风能等，常常需要将低电压直流电源升压到高电压用于电能存储和供电。

48V升400V非隔离同步整流电路可以实现这一需求。

48V升400V非隔离同步整流电路是一种常用的电路设计方案，可以将低电压直流电源升压到高电压直流电源。

开关电源基础知识(隔离与非隔离式)

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谢谢!
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正激式 / 反激式拓扑比较
Feature Forward正激 Flyback反激
输入滤波输出滤波效率多输出能力成本
中等，脉冲从电感器提供低的连续输出电流中等有，耦合输出电感器设计会很困难中等
中等，脉冲高的脉冲输出电流需要采用大的输出电容器低至中等有，利用谨慎的变压器设计实现了优良的交叉调节低，无输出电感器 < 150W 低
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反激式转换器特性
缺点：
• 高输出纹波电流。 • 高输入纹波电流。 • 环路带宽可能受限于右半平面 (RHP) 零点。
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反激式的优点及应用
采用最简单的隔离式拓扑，因而具有最低的成本使用了数量最少的功率组件：4 个最为人们所了解、实现的数量最多而且得到最广泛支持的拓扑之一
由于上述原因，对于功率范围 <150W 的应用而言反激式转换器是一种上佳的选择
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重要的波形
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稳态分析
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反激式转换器设计问题
必须选择合适的反激式转换器组件，以便能够处理必要的电流和电压应力。这些应力由前一章节里给出的公式确定。所有这些应力均与变压器有关：匝数比、电感。
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反激式转换器设计问题
该图示说明了针对反激式变压器的基本要求。请注意，由于集肤效应的原因，在高开关频率变压器中需要采用多股细导线。为使操作在较宽的负载范围内保持于连续导通模式，需要高电感。由于使用了较高的电感，初级和次级电路中的纹波电流都将较低。
下面所示的电路基于 LM5020 演示板。
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反激式电路实例(非隔离反激式设计)
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结论
反激式拓扑是适合隔离式电源的最简单拓扑。大多数应用是在通信和以太网供电 (PoE) 领域，这里的功率级别低于 50W, 现在，802.11 AF, AT之外的POE电源标准还未发布。讨论了反激式工作原理并介绍了稳态分析，旨在提供设计指引。主要的设计问题是反激式电源变压器。采用一个实例来演示设计。环路补偿简单，比例积分即可。

非隔离型降压式电源设计方法

一般用MOS做开关管，做这种规格的电源，我的经验是，可以做到百分之九十那样差不多，再往上也困难。原因很简单，芯片一般自损会有0.5W到1W,而日光灯管电源不过就是10W左右。所以不可能再往上走。现在电源效率这个东西很虚，很多人都是吹，实际根本达不到。常见有些人说什么3W的电源效率做到百分之八十五了，而且还是隔离型的。告诉大家，即便是跳频模式的，空载功耗最小，也要0.3W,还什么输出3W低压，能到百分之八十五，其实有百分之七十算很好了，反正现在很多人吹牛不打草稿，可以忽悠住外行，不过现在做LED的懂电源的也不多。我说过，要效率高，首先就要做非隔离的，然后输出规格还要高压小电流，可以省去功率元件的导通损耗，所以象这种LED电源的主要损耗，一就是芯片自有损耗，这个损耗一般有零点几W到一W的样子，还有一个就是开关损耗了，用MOS做开关管可以显着减小这个损耗，用三极管开关损耗就大很多。所以尽量不要用三极管。还有就是做小电源，最好不要太省，不要用RCC,因为RCC电路一般的厂家根本做不好质量，其实现在芯片也便宜，普通的开关电源芯片，集成MOS管的，最多不过两元钱，没必要省那么一点点，RCC只省点材料费，实际上加工返修等费用更高，到头到反而得不偿失的那样。降压式电源的基本结构就是将电感和负载串入300V高压中，开关管开关的时候，负载即实现了低于300V的电压，具体的电路很多，网上也很多，我也不画图再说了。现在9910,还有一般的市场上的恒流IC基本都是用这种电路来实现的。但这种电路就是开关管击穿的时候，整个LED灯板就玩完，这应该算是最不好的地方了。因为当开关管击穿的时候，整个300V的电压就加在灯板上，本来灯板只能承受一百多伏电压，现在成了三百伏了，这种情况一发生。LED肯定要烧掉。所以很多人说非隔离的不安全，其实就是说降压的，只是因为一般非隔离的绝大多数是降压的，所以认为非隔离的损坏一定要坏LE

开关电源变压器设计(pdf)

开关变压器是将DC 电压﹐通过自激励震荡或者IC 它激励间歇震荡形成高频方波﹐通过变压器耦合到次级,整流后达到各种所需DC 电压﹒变压器在电路中电磁感应的耦合作用﹐达到初﹒次级绝缘隔离﹐输出实现各种高频电压﹒ 目的﹕减小变压器体积﹐降低成本﹐使设备小形化﹐节约能源﹐提高稳压精度﹒ N工频变压器与高频变压器的比较﹕工频高频 E ＝4.4f N Ae Bm f=50HZ E ＝4.0f N Ae Bm f=50KHZ N Ae Bm 效率﹕η=60-80 % (P2／P2+Pm+ P C ) η>90% ((P2／P2+Pm )功率因素﹕ Cos ψ=0.6-0.7 (系统100W 供电142W) Cos ψ>0.90 (系统100W 供电111W) 稳压精度﹕ ΔU%=1% (U20-U2／U20*100) ΔU<0.2% 适配.控制性能﹕ 差好体积.重量大小坛开关变压器主要工作方式一.隔离方式: 有隔离; 非隔离 (TV&TVM11) 二.激励方式: 自激励; 它激励 (F + & IC) 三.反馈方式: 自反馈; 它反馈 (F- & IC) 四.控制方式: PWM: PFM (T & T ON ) 五.常用电路形式: FLYBACK & FORWARD一.隔离方式:二.比t开关变压器主要设计参数静态测试参数:R DC. L. L K. L DC. TR. IR. HI-POT. IV O-P.Cp. Z. Q.………动态测试参数:Vi. Io. V o. Ta. U. F D max………….材料选择参数CORE: P. Pc. u i. A L. Ae. Bs…….WIRE: Φ℃ . ΦI max. HI-POT……..BOBBIN: UL94 V--O.( PBT. PHENOLIC. NYLON)……….TAPE: ℃. δh. HI-POT……..制程设置要求P N…(SOL.SPC).PN//PN.PN-PN. S N(SOL.SPC).Φn. M tape:δ&w TAPE:δ&w. V℃……..大比特电子变压器论坛h t t p://bb s.bi g-bi t.co m三.反馈方式:四.控制方式: PWM: PFM脉冲宽度调制脉冲频率调制变i g -b五.常用电路形式:单端正激励 FORWARD开关变压器主要设计参数静态测试参数:R DC. L. L K. L DC. TR. IR. HI-POT. IV O-P.Cp. Z. Q.………动态测试参数:Vi. Io. V o. Ta. U. F D max………….材料选择参数CORE: P. Pc. u i. A L. Ae. Bs…….WIRE: Φ℃ . ΦI max. HI-POT……..BOBBIN: UL94 V--O.( PBT. PHENOLIC. NYLON)……….TAPE: ℃. δh. HI-POT……..制程设置要求..大比特电子变压器论坛h tt p://bb s.bi g-bi t.co m单端反激励FLYBACK 调节TON 使能量守恒定1/2*L P *I PK 2=1/2*L S *I SK 2加GAP 曲線Br 下降﹐ΔB 傳遞能力增大﹒傳遞磁能區間增加单端反激励(Flyback)波形分为:临界状态,非连续状态, 连续状态(常用状态).Po=1／2LI pk 2*f (η) Vi min =I pk *Lp ／TonPo ／Vi min I pk=2Po ／D max Vi min (Po=VoIo) Vi min *Ton=I pk *Lp Lp=Vi min *D max ／I pk *fNp=Lp*I pk ／Ae*ΔB Np= Δ B*Ig ／ 0.4π*I pkIg=0.4πL p I pk 2／Ae*ΔB 2Vo+VD=Vimin*(Dmax ／1-Dmax)*Ns/NpNs=(V O +V D )*(1-Dmax)*Np ／Vi min * D maxDmin=Dmax ／(1-Dmax)K+Dmax K=Vi max/Vimin大比特电子变ht t p ://b b s .b i g -b单端反激励(Flyback)设计例题一条件﹕V i =170V －270V ﹐f= 30K HZ V o= 5V , Io=20A, D max =0.45(设计取值)设计﹕ 1) Vi min=170*1.4-－20=218V , Vi max=270*1.4－20=358VVi min=170*√2-(V D.ΔU) Vi max=270*√2-(V D .ΔU)Vi min= (V iACMIN )2- 2Po(1/2fL -tc)2) I pk =2*5*20／218*0.45=2.04A ηCIN Ipk=2Po ／DmaxVimin ( Po=V oIo) Po=1／2LI pk 2*f (η) 3) Lp=218*0.45／2.04*30000=1.6mH Lp=Vimin*Dmax ／Ipk*f 4) K=358／218=1.64 K=Vimax/Vimin5) Dmin=0.45／(1-0.45)*1.64+0.45=0.332 Dmin=Dmax ／(1-Dmax)K+Dmax6) CORE 查表100W 选择 EER42／15 Ae=183mm 2(1.83cm 2) Bs=390mT(3900Gs)Core=g/w(f=20k Hz REF)7) WIRE 查表或S Φ=√I/3=√20/3=2.58mm 选"铜箔"为佳.P Φ=√2.04/3=0.82, 选0.60X2 r 2*π (2.58/2)2*3.14=5.225 选择19#,Φ=0.98*7 (0.98/2)2*3.14*7=5.277（4Pin 并绕）8) Ig=(0.4*3.14*1.6*10-3*2.042／1.83*19502 )*108=0.12cm Ig=0.4πLpIpk 2／Ae* ΔB 29) Np=1950*0.12／0.4*3.14*2.04=91.32T . Np=(0.0016*2.04／1.83*1950)*108=91.46T Np=ΔB*Ig ／ 0.4π*Ipk Np=Lp*Ipk ／Ae*ΔB 10) Ns=(5+1)*(1-0.45)*91／218*0.45=3.06T 11）P=1/2*1.6*2.042*30=96W Ns=(V O +V D )*(1-Dmax)*Np ／Vimin* Dmax P=1/2LI 2*f大比特电子变压器论坛 p ://b b s .b i g -b i t .c o m单端正激励(FORWARD )设计例题一已知条件﹕输入电压 ﹒Vi= 48V (36~60V), 额定输出电压﹒电流﹒V o=5.0V ﹒Io=11A额定输出功率55W. 最大输出功率65W f=470kHz (450~500 kHz) δmax=0.42 η=82 设计步骤: 选择PC50. 3F3. N49等材质选PC50. EPC25. Ae: 46.4mm 2. Le: 59.2mm. B S : 3800G S 1): Ipk= Ic= 2POUT / Vinmin= 2*65 / 36= 3.6A2): Np= Vinmax*108 / (4FBmax*Ae) 取Bmax=2000G = 60*108 / (4*450K*2000G*0.464)= 4TS, 调整为6TS 3): Ns= Np *(Vo+V D ) / (Vi*δmax)= 4* (5.5+1)/(36*0.42)= 1.7TS 调整为2TS4): 反馈绕组. N= Np*(15+1) / (36*0.42)= 6*16/(36*0.42)= 6TS 5): 选择绕组线径 Np: Φ0.1*120C Ns: Φ0.1*200CN: Φ0.256): 由于为安全电压.故不须包MARGIN TAPE.单端正激励(FORWARD )设计例题二已知条件﹕输入电压 ﹒Vi= 100V (85V~135V),额定输出电压﹒电流﹒V o=5.0V(4.5-5.5)﹒Io=20A f=200kHz δmax=0.42 设计步骤: 选择PC40..TP4等材质选TP4. EE28C. Ae: 87.4mm 2. B S : 3800G S 取Bmax=2000G 1): T=1/fo=1/200K=5us2): Tonmax=T*Dmax=5*0.42=2.1us3): V2min=(Vo+VL+VF)*T/Tonmax=(5.5+0.2+0.5)*5/2.1=14.8V 4): n =V2min/V1min=14.8/100=0.1485): N2=(V2min*Tonmax/Bs*Ae)*104 =(14.8*2.1/2000*87.4)* 104=1.83T ︽2T 6): N1 =N2/ n=2/0.148=13.5T ︽14TTonmax=(Vo+VL+VF)*T/ V2min=2.09 Dmax= Tonmax/T=2.09/5=0.418︽0.42大比特电子变压器论坛 ht t p ://b b s .b i g -b i t .c o m优化设计举例1）绕线空间设计: 变压器绕线空间设计得好﹐使其耦合传递最佳﹐发挥功率更佳﹐干扰更小﹐例一﹐ETD44 A V音响主功率变压器5T 例二﹐16T例三﹐3--417--15 Φ0.40X2 4T 4--2 Φ 0.40 25T 14--13----------------------2--1 Φ 0.40 25T4--2 Φ 0.40 25T14--13----------------------2--1 Φ 0.40 25Tc om加大耦合﹐减小漏感﹐提高负载能力﹒17--15 Φ0.40X2 4T随着变压器的小形化﹐可以根据爬电距离来实现安全性能要求﹐设计产品的目的﹐主要满足用户要求﹐符合安全性能规定﹒1﹒干燥空气爬电耐压距离﹕ 经验距离为1mm /1000V ﹒2﹒TAPE （0﹒025／0﹒065）P －S 三层规定﹕ 1层>4000V 延伸变形后＞1500V ﹒ 3﹒S 线圈－S 线圈之间爬电耐压距离﹕ ＞1500V ＞1.5mm ﹒4﹒边缘胶带MARGINTAPE 爬电耐压距离﹕ 边缘安胶W=3mm 可根据Vi 电压W1.5－2.mm ﹒ 5﹒采用TEX －E 线解决耐压距离﹕ 三重绝缘线层>6000V 延伸变形后耐压下降﹒6﹒胶带绝缘层解决耐压距离﹕胶带村垫SOL 一层SPC 二层﹐反贴胶带等﹒ 7﹒规格耐压条件(3.0KV/60’ 2mA) 制程条件UL3.0KV ＊1.2倍/2’ 2mA ﹒ 8﹒层间耐压要求﹕有关﹒子c o m3）开关变压器的参数分析1.关于集肤效应可选用多股线（满足b>a a=r2πb= r2π*x x= x股线）满足高频负载电流﹐降低变压器温升﹒2. 关于L k与Cp是一对矛盾﹐一般要求变压器平衡L k与Cp参数﹐L k不要追求愈小愈好﹐Cp 的增加会引起噪声的增加﹒开关变压器GAP&L K1﹒气隙GAP设计大小与所需要的传递能量有关﹐GAP大气隙长度增加也就是气隙体积增加﹐电感下降﹒GAP小容易引起电感饱和﹒2﹒气隙GAP传递能量大小与使用的工作频率有关﹐高频时（＞60KHZ）磁芯损耗加大﹒3﹒LEAKAGE漏感﹕初级绕组P&S次级主绕组相邻紧密﹐耦合面积大﹐（P﹒S夹绕）漏感量小﹒S次级主绕组如果匝数少﹐疏绕或者增加匝数﹐也可减小漏感量﹒。

Mikpower非隔离式高压低电流LED恒流源驱动方案

Mikpower非隔离式高压低电流LED恒流源驱动方案DXY鼎芯提供Mikpower新能源高压低电流LED驱动方案，环保、节能、高效率。

高电压低电流LED驱动方案趋势：在同样输出功率下，高压LED封装所需的驱动电流大大低于低压LED。

工作时耗散的功率也远低于低压LED，意味着散热铝外壳的成本可以大大降低。

同时高压驱动LED方式的电路方案采用更少的外围元件，电路设计更简洁。

这样整体成本有比较大的优势。

目前国外的大企业，都已研制出了高压LED灯珠。

国内的公司也跃跃欲试，这必将给LED照明带来革命性的变化。

方案描述电源模块。

Mikpower MIK362X/363X是非隔离式高压低电流恒流源芯片，此款芯片主要应用于多颗LED串联电路中。

此设计方案，电路简单，体积小，成本低，可以方便地应用于小空间场合，甚至可以整合到铝基板上或LED封装内，节省led灯具内部。

散热部分体积小，能有效为客户降低生产成本。

稳定性好,性价比高,在很宽的电压和温度范围内保证恒流精度，还有很好的EMC特性。

该芯片是非隔离型低成本IC，可以用于AC110V ，AC220V场合。

AC220V 输入时，单颗IC驱动60颗串联LED，用户可以在10 mA -40mA范围内设定其电流值。

该芯片外配电路简洁，无电感、无变压器，使得电源电路体积小，可嵌入小体积方案特色：1.开关夜灯指示功能。

当开关置于夜灯指示位置（开关为关闭状态）时，LED可完全关灭。

2.过流保护，如果电流过大，或温度过高，芯片会自动限流或短暂关闭，使温度降低。

降温后再进入正常工作状态。

方案应用场合：a 蜡烛灯；b 球泡灯；c装饰灯；d建筑亮化灯；e LED灯条；f其它不需与电源隔离的LED驱动。

更多咨询请联系: QQ 1850507323方案典型应用电路。

【三圈两地】开关电源PCB布板要领

三圈两地，开关电源PCB布板要领Ref bbs.21dianyuan./thread-174480-1-1.html【作者nc965】有人说关电源的布板反正很麻烦，我同意，因为它是开关电源，不是其他题目是讲“要领”，因此不讲细节，也不是教材，与教材或者他人的理解相左、我也不做过多解释有人说否！细节很重要，决定成败，我说，要领最重要，基本的东西最重要，关键的地方没整对，大方向都错了，谈何细节？因此只捡最重要的讲，其余的自己去琢磨了。

要领就6个字：布局，地线，间距。

其实前4各字基本上是一层意思，后两个字是另外一层意思，这些是要领，其余的都是细节了。

优化图示第一的好与不好，是电容及电感的位置不一样，“C-L-C” π型滤波器不好好（大电流开窗）第二背面的好与不好，就是回路有分割与没分割的区别！不好好（电感后电容开口）第一图的π型滤波器的电容在电感之后，第二图的电容管脚铜皮开缺口（保证电流尽量通过电感上方的电容？）。

滤波效果差异其实在图中已经标注出来了的；【nc965】仔细看图，没有说输入输出电流流过电容，正因为输入输出是直流，不能流过电容，那么高频开关电路的高频脉冲交流就只能走电容了，因此电容上的脉冲电流特别大。

恩，这个图例子举的不错，一要遵循电流的流向，二要出线尽量从电容的根部出来。

输出电容一般可采用两只一只靠近整流管另一只应靠近输出端子，可影响电源输出纹波指标，两只小容量电容并联效果应优于用一只大容量电容。

发热器件要和电解电容保持一定距离，以延长整机寿命，电解电容是开关电源寿命的瓶劲，如变压器、功率管、大功率电阻要和电解保持距离，电解之间也须留出散热空间，条件允许可将其放置在进风口其他讨论是不是太宽了也容易被干扰到，最近做一个案子，把IC地线加粗后低压高温烧机时会出现工作不正常。

比如说有些动点（电感与开关管之间）就不宜布的过大【lclbf】看看我画的这个板子，怎么优化？自己感觉IT回来面积太大，有没有想到其他好的方法，还有接地和其他回路有没有问题。

几种常见的开关电源拓扑结构及应用

几种常见的开关电源拓扑结构及应用什么是拓扑呢?所谓电路拓扑就是功率器件和电磁元件在电路中的连接方式，而磁性元件设计，闭环补偿电路设计及其他所有电路元件设计都取决于拓扑。

最基本的拓扑是Buck(降压式)、Boost(升压式)和Buck/Boost(升/降压)，单端反激(隔离反激)，正激、推挽、半桥和全桥变化器。

下面简单介绍一下常用的开关电源拓扑结构。

Buck电路首先我们要讲的就是Buck电路。

Buck电路也成为降压(step-down)变换器。

它的电路图是下面这样的：晶体管，二极管，电感，电容和负载构成了主回路，下方的控制回路一般采用PWM(脉冲宽度调制)芯片控制占空比决定晶体管的通断。

Buck电路的功能是把直流电压Ui转换成直流电压Uo，实现降压目的。

展开剩余88%反激变换器反激式开关电源是指使用反激高频变压器隔离输入输出回路的开关电源，与之对应的有正激式开关电源。

反激(FLY BACK)，具体是指当开关管接通时，输出变压器充当电感，电能转化为磁能，此时输出回路无电流;相反，当开关管关断时，输出变压器释放能量，磁能转化为电能，输出回来中有电流。

反激式开关电源中，输出变压器同时充当储能电感，整个电源体积小、结构简单，所以得到广泛应用。

应用最多的是单端反激式开关电源。

优点：元器件少、电路简单、成本低、体积小，可同时输出多路互相隔离的电压;缺点：开关管承受电压高，输出变压器利用率低，不适合做大功率电源。

Boost电路Boost(升压)电路是最基本的反激变换器。

Boost变换器又称为升压变换器、并联开关电路、三端开关型升压稳压器。

上面的图就是Boost电路图。

Boost电路是一个升压电路，它的输出电压高于输入电压。

Buck/Boost变换器Buck/Boost变换器：也叫做升降压式变换器，是一种输出电压既可低于也可高于输入电压的单管不隔离直流变换器，但它的输出电压的极性与输入电压相反。

Buck/Boost变换器可以看做是Buck变换器和Boost变换器串联而成，合并了开关管。

非隔离电源电气安规要求

非隔离电源电气安规要求一、绝缘方面。

1. 基本绝缘。

那非隔离电源里的基本绝缘可不能含糊。

就像给电穿个小衣服，这个绝缘得能扛得住正常工作时的电压，不能让电到处乱跑。

比如说在电源内部的线路之间，该有绝缘材料隔开的就得好好隔开，像电线的外皮啊，得保证是合格的，不能有破损或者薄得像纸一样，那可不行，不然电就可能从这“破洞”钻出去捣乱了。

2. 双重绝缘或加强绝缘（如果适用）要是有双重绝缘或者加强绝缘的要求，那可就是给电上了双重保险或者加固了防护墙。

双重绝缘就是有两层独立的绝缘系统，就像给危险的电弄了个两层的保护罩。

加强绝缘呢，是一种特别结实的绝缘，强度得比基本绝缘高好多呢。

这两种绝缘啊，得保证在各种情况下都能可靠地把电“关住”，不能有漏电的缝隙。

二、电气间隙和爬电距离。

1. 电气间隙。

电气间隙就像是电与电之间的安全距离。

在非隔离电源里，不同电位的导电部件之间得保持一定的距离，就像两个人保持社交距离一样。

这个距离得根据电压的高低来确定，如果电压高，那这个距离就得大一些。

比如说在电路板上，高压线路和低压线路之间，得空出足够的地方，不能靠得太近，不然可能会“放电”，就像两个人离得太近可能会撞到一样。

2. 爬电距离。

爬电距离呢，是沿着绝缘表面的最短距离。

想象一下，电要是想沿着绝缘表面偷偷“爬”过去，这个距离得足够长才能拦住它。

绝缘表面要是脏了或者潮湿了，就更容易导电了，所以爬电距离的要求也很严格。

在非隔离电源的设计中，要考虑到各种环境因素，比如在潮湿环境下使用的电源，爬电距离就得更大一些，就像给电在湿滑的路上设置了更长的障碍跑道。

三、接地要求（如果有接地设计）1. 接地连接。

如果非隔离电源有接地的部分，那这个接地连接得稳稳当当的。

就像盖房子打地基一样，接地的电线得和接地端子接得牢固，不能松松垮垮的。

接地电阻也得符合要求，不能太大，不然要是有漏电的情况，电就不能顺利地导入大地这个“安全港湾”了。

2. 接地标识。

接地的地方得有明显的标识，就像给电的“安全通道”立个牌子一样。

非隔离功率变换电路

非隔离功率变换电路你知道吗，非隔离功率变换电路其实就像是一个“隐形的工作助手”，默默地在我们生活中发挥着作用。

比如你家的电视、电脑、电动工具，甚至是手机充电器，这些东西背后都可能有这种电路在做着功率转换的“幕后工作”。

它的工作原理其实并不复杂，大家都知道，电流是有方向的，有电压的，而这些电流电压的变化和转换恰恰就是电路要做的事情。

不过，什么叫非隔离呢？别急，我来跟你聊聊。

非隔离功率变换电路，听起来是不是有点高大上？咱们可以把它想象成是一个人不戴口罩，直接“面对面”交流的那种方式。

什么意思呢？就是说电流是没有被隔离开来的，电源一端的电流直接影响到输出端，整套电路就像是打开了“直通车”。

这和隔离电路就完全不一样了，后者就像是你打电话和朋友聊天，声音通过电话传过去，但你们俩并没有直接接触。

换句话说，非隔离电路简化了电流的传递路径，效率更高，同时也省了不少的空间和成本。

这类电路的一个典型代表，就是咱们常见的开关电源。

你可能不信，咱们每天随手丢在桌上的那些小小充电器，其实就是个典型的非隔离电源。

你要知道，充电器就是把高电压转换为低电压的过程。

而且它不讲究什么“防护罩”隔离，也就是说，电源和输出是“直接对话”的。

所以，它能更高效地把电能转化给你想要的设备，而不是浪费掉。

对了，这个非隔离电路的工作方式，不像传统的线性电源那样会“自顾自发热”。

它没有一个复杂的电流阻抗系统，直接“心直口快”，你给它多少电，它就直接把多少电给传递出去，效率高了，热量也少了。

大部分的功率损耗都集中在开关管上，但这并不会影响整体的性能。

所以，你用的每一部设备，背后都少不了这种“聪明的小家伙”来帮忙。

你也许会好奇，非隔离电路的缺点是什么。

没错，虽然它在效率上几乎没得挑，但它的“直接联系”也带来了一个小麻烦——那就是噪声问题。

由于没有隔离机制，电源端的噪声很容易传到输出端，就好像一场嘈杂的派对，你刚想好好休息，结果外面一大群人喊着：“来呀，来呀，一起来狂欢！”这就很让人头疼了。

非隔离开关电源解决方案（含电路原理图）

非隔离开关电源解决方案（含电路原理图）【关键词摘要】非隔离电源方案AC/DC 电源芯片XD308H BUCK 无变压器220V转5V 220V转12V 220V转24V 380V转5V 380V转12V 380V转24V【概述】非隔离电源方案（AC-DC电源芯片降压电路），一般采用BUCK电路拓扑结构，常见于小家电控制板电源以及工业控制电源供电。

其典型电路规格包含5V/500mA、12V/500mA和24V/500mA等，满足六级能效要求。

可通过EFT、雷击、浪涌等可靠性测试，可通过3C、UL、CE等认证。

其特点是：电路简单、BOM成本低（外围元件数目极少：无需变压器、光耦）,电源体积小、无音频噪音、损耗小发热低。

1）220V转5V降压电路：输入12~380Vac，输出5V/500mA 非隔离电源如图1所示的电路为一个典型的输出为5 V/500 mA的非隔离电源，输入电源范围:12-380Vac。

它通常应用于家用电器的(电饭煲、洗衣机及其它白色家电)。

此电路还适合于其它非隔离供电的应用，比如LED驱动、智能电表、加热器以及辅助电源和工业控制等。

电源系统带有各种保护，包括过热保护（OTP）、VCC 欠压闭锁（UVLO）、过载保护（OLP）、短路保护（SCP）等。

电路特点：无噪音,发热低。

220V转5V降压电路输入级由保险电阻RF1、防雷压敏电阻RV1、整流桥堆D1、EMI滤波电容C4和C5以及滤波电感L2组成。

保险电阻RF1为阻燃可熔的绕线电阻，它同时具备多个功能：a)将桥堆D1的浪涌电流限制在安全的范围；b)差模噪声的衰减；c)在其它任何元件出现短路故障时，充当输入保险丝的功能(元件故障时必须安全开路，不应产生任何冒烟、冒火及过热发光现象)。

压敏电阻RV1用于防雷保护，提高系统可靠性。

功率处理级由宽电压高效率电源芯片XD308H、续流二极管D2、输出电感L1及输出电容C3构成。

2）220V转12V降压电路：输入32~380Vac，输出12V/500mA非隔离电源如图2所示的电路为一个典型的输出为12 V/500 mA的非隔离电源，输入电源范围:32-380Vac。