如何设计高效率开关电源
高效率开关电源设计共93页文档
55、 为 中 华 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
高效率开关电源设计
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
一种高效反激式开关电源的设计及性能测试
一种高效反激式开关电源的设计及性能测试高效反激式开关电源是一种常见的电源设计方案，具有高效率、低功耗和小体积等优点。
本文将介绍一种高效反激式开关电源的设计，并对其性能进行测试。
一、设计方案高效反激式开关电源的设计主要包括变压器设计、功率开关管选择、电容滤波和反馈控制电路等。
下面依次介绍各个部分的设计。
1.变压器设计变压器是高效反激式开关电源的关键部分，通常采用多层铜箔绕线制成。
变压器的设计需要考虑输入电压、输出电压、输出功率和开关频率等因素。
根据具体的设计要求，可以采用磁芯材料和线圈参数来确定变压器的结构和参数。
2.功率开关管选择功率开关管是实现开关过程的关键元器件，常见的有MOS管和IGBT 管等。
选择适合的功率开关管需要考虑开关频率、功率损耗和电流容量等因素。
3.电容滤波电容滤波是实现开关电源输出稳定的重要环节，它能减小输出纹波和噪声。
选择合适的电容容值和工作电压是关键。
4.反馈控制电路反馈控制电路可以通过对输出电压进行实时监测和控制，实现电压的稳定输出。
常见的反馈控制电路有电流反馈和电压反馈。
二、性能测试对高效反激式开关电源的性能进行测试，可以从以下几个方面进行评估。
1.效率测试高效反激式开关电源的一个主要特点是高效率，因此需要测试其输入功率和输出功率，从而计算出电源的转换效率。
2.输出稳定性测试输出稳定性是衡量开关电源性能的关键指标之一，可以通过在不同负载条件下测量输出电压的波动情况来评估。
3.过载和短路保护测试过载和短路保护是开关电源的常见功能，需要测试电源在负载过载和短路情况下的响应速度和保护能力。
4.温升测试温升测试是为了评估开关电源在高负载和长时间运行时的热耗能力，通过测量电源的温度变化来评估其散热效果。
5.器件可靠性测试开关电源的器件可靠性测试是为了评估电源的长期稳定性和可靠性，可以通过长时间运行和负载周期测试等方法进行。
通过以上测试，可以全面评估高效反激式开关电源的性能，从而为其后续的生产和应用提供参考。
基于单管正激式的高效率开关电源的设计
基于单管正激式的高效率开关电源的设计高效率开关电源是一种能够将输入电源有效地转换为所需输出电源的电力转换装置。
在实际应用中，高效率开关电源已经取代了传统的线性电源，更广泛地应用于各个领域。
一种常见的高效率开关电源设计是基于单管正激式的设计。
该设计方案具有简单、成本低廉、效率高等特点。
该设计方案的核心元件是一只功率MOS管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）。
该MOS管作为开关，能够根据控制信号开启或关闭，从而实现电源的稳定输出。
MOS管的导通损耗较小，能够在高频率下工作，因此能够提高电源的转换效率。
设计方案的第一步是根据需要确定输入电源的范围和输出电源的需求。
通过采集输入电源的直流电压，可以确定MOS管的工作区间，从而选择合适的MOS管。
接下来，设计师需要根据输出电源的需求确定转换电路。
转换电路的核心是开关频率发生器，用于控制MOS管的开关频率。
开关频率的选择需要考虑到输出电源的负载特性和所需的转换效率。
通常情况下，开关频率越高，转换效率越高，但开关损耗也会增加。
在设计过程中，还需要考虑到输出电源的稳定性和电源滤波的问题。
稳压器是非常重要的一个模块，用于确保输出电压的稳定性。
电源滤波是为了减少开关频率带来的干扰和噪音，提高输出电源的纯净度。
最后，设计师需要进行电路模拟和实验验证。
通过电路模拟软件，可以模拟不同工作条件下的电源转换效率和稳定性。
随后，可以通过实验验证电路的性能，并对其进行调整和优化。
总结起来，基于单管正激式的高效率开关电源设计是一项复杂但非常有挑战性的任务。
设计师需要充分了解输入电源和输出电源的需求，合理选择核心元件和电路拓扑，进行模拟和实验验证，最终实现高效率的电源转换。
这种设计方案在各个领域中都有着广泛的应用前景。
如何一步一步设计开关电源？开关电源设计调试步骤全过程
如何一步一步设计开关电源？开关电源设计调试步骤全过程针对开关电源很多人觉得很难，其实不然。
设计一款开关电源并不难，难就难在做精，等你真正入门了，积累一定的经验，再采用分立的结构进行设计就简单多了。
万事开头难，笔者在这就抛砖引玉，慢慢讲解如何一步一步设计开关电源。
开关电源设计的第一步就是看规格，具体的很多人都有接触过，也可以提出来供大家参考，我帮忙分析。
在这里只带大家设计一款宽范围输入的，12V2A的常规隔离开关电源。
1、首先确定功率根据具体要求来选择相应的拓扑结构；这样的一个开关电源多选择反激式(flyback)基本上可以满足要求。
在这里我会更多的选择是经验公式来计算，有需要分析的，可以拿出来再讨论。
2、选择相应的PWMIC和MOS来进行初步的电路原理图设计当我们确定用flyback拓扑进行设计以后，我们需要选择相应的PWMIC和MOS来进行初步的电路原理图设计(sch)。
无论是选择采用分立式的还是集成的都可以自己考虑。
对里面的计算我还会进行分解。
分立式：PWMIC与MOS是分开的，这种优点是功率可以自由搭配，缺点是设计和调试的周期会变长（仅从设计角度来说）；集成式：就是将PWMIC与MOS集成在一个封装里，省去设计者很多的计算和调试分步，适合于刚入门或快速开发的环境。
3、做原理图确定所选择的芯片以后，开始做原理图(sch)，在这里我选用STVIPer53DIP(集成了MOS)进行设计。
设计前最好都先看一下相应的datasheet，确认一下简单的参数。
无论是选用PI的集成，或384x或OBLD等分立的都需要参考一下datasheet。
一般datasheet里都会附有简单的电路原理图，这些原理图是我们的设计依据。
4、确定相应的参数当我们将原理图完成以后，需要确定相应的参数才能进入下一步PCBLayout。
当然不同的公司不同的流程，我们需要遵守相应的流程，养成一个良好的设计习惯，这一步可能会有初步评估，原理图确认，等等，签核完毕后就可以进行计算了。
如何使用开关电源进行高效能电路设计
如何使用开关电源进行高效能电路设计开关电源是一种常见且广泛应用的电源类型，其具有高效率和稳定性的特点，被广泛应用于电子设备和电路设计中。
本文将介绍如何有效地使用开关电源进行电路设计，以提高电路的能效和稳定性。
一、开关电源的基本原理首先，我们需要了解开关电源的基本原理。
开关电源通过开关控制器的开关管，在输入端和输出端之间迅速地打开和关闭电流，从而实现电能的高效传输和转换。
其工作原理主要包括三个步骤：变换、整流和滤波，通过这些步骤将输入电流转换为适合电路使用的稳定输出电流。
二、高效能电路设计的要点在进行高效能电路设计时，需要注意以下几个要点：1. 选择合适的开关电源型号和参数在选择开关电源时，需要考虑电路的需求和工作环境。
需要注意的参数包括输入电压范围、输出电流和电压范围、工作温度范围等。
合理选择开关电源的型号和参数，能够提高电路的能效和稳定性。
2. 合理配置电路结构在电路设计过程中，需要合理配置电路结构，包括开关电源的输入滤波器、变换器和输出滤波器等。
通过合理配置电路结构，能够降低电流的损耗和电压的波动，提高开关电源的性能和稳定性。
3. 选择高效能的元器件在电路设计中，选择高效能的元器件对于提高电路的能效至关重要。
例如，选择低电阻、低损耗的电容和电感器件，能够降低电路的功耗和损耗。
选择高效能的开关管、二极管和磁性元件等，能够提高电路的转换效率和稳定性。
4. 进行合理的功率管理在高效能电路设计中，进行合理的功率管理是关键。
通过设计合理的电流和电压反馈回路，控制开关电源的输出功率，能够使电路在不同负载情况下保持高效能的工作状态，并提高电路的稳定性和可靠性。
5. 加强电路的散热和保护由于开关电源在工作时会产生较多的热量，因此需要加强电路的散热和保护措施。
选择合适的散热器和散热风扇，保证电路温度正常工作范围内。
同时，设计合理的过流、过压和过温保护电路，保护开关电源和相关元器件的安全和可靠。
三、实例分析：用开关电源设计LED照明电路以设计LED照明电路为例，来说明如何使用开关电源进行高效能电路设计。
新型开关电源优化设计与实例详解
新型开关电源优化设计与实例详解以新型开关电源优化设计与实例详解为标题，本文将从新型开关电源的基本原理、设计优化的方法以及实例分析等方面进行详细阐述。
一、新型开关电源的基本原理开关电源是一种将交流电转换为直流电的电源装置，其基本原理是通过开关管的开关动作来实现电源的开关控制。
传统的开关电源在工作过程中存在一些问题，如功率损耗大、效率低、噪声大等。
为了克服这些问题，新型开关电源采用了一些优化设计方法。
二、新型开关电源的设计优化方法1. 降低功率损耗：通过采用功率开关管的低导通电阻材料和优化电路设计，降低功率开关管的导通电阻，从而减少功率损耗。
2. 提高效率：采用高效的开关控制器和高效的变压器设计，减少能量的损耗，提高开关电源的转换效率。
3. 降低噪声：通过优化电路布局和选择低噪声元件，减少开关电源的噪声产生，提高工作环境的舒适性。
4. 提高稳定性：采用先进的控制算法和稳压电路设计，提高开关电源的稳定性，减少输出波动。
5. 减小体积：通过优化元件布局和采用高集成度的芯片设计，减小开关电源的体积，提高电源的集成度和便携性。
三、新型开关电源的实例分析以一款新型开关电源为例进行分析，该开关电源采用了先进的控制算法和高效的变压器设计，具有以下特点：1. 高效率：通过优化的开关控制器和变压器设计，该开关电源的转换效率达到了90%以上，相比传统开关电源提高了20%以上。
2. 低噪声：采用低噪声元件和优化的电路布局，该开关电源的噪声水平明显低于传统开关电源，提高了工作环境的舒适性。
3. 稳定性强：通过先进的控制算法和稳压电路设计，该开关电源的输出稳定性非常好，输出波动小于1%。
4. 小巧便携：采用高集成度的芯片设计和优化的元件布局，该开关电源的体积明显减小，非常适合便携式设备的使用。
以上是对新型开关电源优化设计与实例的详细阐述。
通过采用优化设计方法，新型开关电源在功率损耗、效率、噪声、稳定性和体积等方面都得到了显著提升，满足了现代电子设备对电源的高要求。
11个提高开关电源效率的小技巧
11个提高开关电源效率的小技巧
1、在开关电源次级输出端的肖特基上并一个小功率快速二极管来代替RC吸收，效率一般可以提高1~2个点。
2、在体积和面积的允许下，尽量选用PQ RM型的变压器，在安规允许的情况下，变压器不加挡墙效率可以得到提升。
3、输入和输出的电解容量值。
AC输入整流电解容量低时效率会低0.2~1个点，何为低？用示波器看AC输入整流后纹波，小于10W功率，纹波10~30V为佳，大于10W纹波在5~20V为佳。
4、主电流回路PCB尽量短。
5、优化变压器参数设计，减少振铃带来的涡流损耗。
6、合理选用开关器件。
7、输入EMI部分优化设计
8、选择高效率的拓补结构
9、选择好的电解电容
10、启动部分功耗设计
11、芯片辅助供电优化。
基于单管正激式的高效率开关电源的设计
基于单管正激式的高效率开关电源的设计高效率开关电源是一种电子电源，通过使用开关器件（如晶体管或MOSFET）以高效地转换输入电源的电压至所需的电压输出。
相比传统的线性电源，开关电源具有更高的效率和更小的体积。
本文将基于单管正激式的高效率开关电源进行设计。
首先，我们需要选择适合的开关器件。
常用的开关管有MOSFET和BJT。
在本设计中，我们选择使用MOSFET。
MOSFET具有较低的导通电阻和较高的开关速度，能够提供更高的效率。
接下来，我们需要设计正激式电源的基本电路。
正激式电源通常由脉宽调制（PWM）控制器、功率开关、功率变压器和输出滤波器等组成。
PWM控制器用于控制功率开关的开关信号，调整输出电压和电流。
常见的PWM控制器有TL494、SG3525等。
选择合适的PWM控制器并根据设计要求进行参数设置。
功率开关是用来控制输入电源与输出负载之间的连接和断开。
在本设计中，我们采用MOSFET作为功率开关，使用PWM控制器的输出信号来控制MOSFET的导通和截止。
功率变压器用于变换输入电压至所需的输出电压。
根据设计参数和要求，选择合适的功率变压器，并计算出合适的变比。
输出滤波器用于滤除开关频率的高频噪声，并平滑输出电压。
常见的输出滤波器包括电容滤波器和电感滤波器。
根据设计要求选择合适的滤波器并进行参数计算。
在设计过程中，需要对电源的输入电压范围、输出电压和电流进行仔细的选择和计算。
同时，需要考虑电源的功率损耗和效率。
通过合理的设计和选择，可以实现高效率的开关电源。
最后，为了确保设计的可靠性和安全性，需要进行电路的模拟和实际验证。
通过使用仿真软件进行模拟和调试，可以预测和解决潜在的问题。
同时，进行实物电路的组装和测试，验证设计的性能和参数是否满足要求。
综上所述，基于单管正激式的高效率开关电源的设计需要选择适合的开关器件、设计基本电路和参数，并进行模拟和实际验证。
通过合理的设计和选择，可以实现高效率、稳定和可靠的开关电源。
开关电源电路设计要点与调试
开关电源电路设计要点与调试开关电源是一种用于电子设备的电源供应，其具有高效率、稳定性和可调性等优点。
设计和调试开关电源时，需要注意一些重要要点。
一、开关电源设计要点：1.选择适当的拓扑结构：开关电源的拓扑结构有多种，如降压型、升压型、升降压型等。
要根据设备的功率需求和使用环境来选择合适的拓扑结构。
2.选择合适的功率器件：开关电源的功率器件主要包括开关管、二极管和变压器等。
需要选择具备合适功率和工作频率范围的器件，并且要考虑其可靠性和成本。
3.控制和保护电路设计：开关电源需要有稳定的控制和保护功能，如输出电压、电流的监测和调节，过载、过压、短路等故障的保护。
需要设计相应的反馈和控制电路，保证开关电源的可靠工作。
4.选择合适的滤波电路：开关电源在工作过程中会产生较大的开关干扰，需要采取合适的滤波措施，减小开关干扰对其他电子设备的影响。
5.选择合适的输出电容：开关电源的输出端需要连接电容进行滤波，以减小输出纹波。
应选择适当容量和质量的电容，保证输出电压稳定。
6.保证开关电源的安全性：开关电源设计时需要考虑一些安全因素，如避免触电危险、瞬态过电压保护等，保证电源的安全可靠性。
7.合理布局和散热设计：开关电源的布局设计要合理，器件的热量要及时散热，避免温度过高对电源稳定性的影响。
二、开关电源调试要点：1.确认电源输入输出参数：在开关电源调试之前，首先要明确电源的输入和输出参数，如输入电压范围、输出电压和电流等，以便调试和验证工作的正确性。
2.建立逐步调试的过程：开关电源调试时可以采用逐步调试的方法，即先调试一部分功能，然后逐渐增加其他功能的调试。
这样可以避免在调试过程中出现一些难以排查的问题。
3.注意开关电源的保护功能：在调试的过程中，要注意开关电源的保护功能是否正常，如过载、过压、短路等故障保护功能是否有效。
可以通过人工模拟故障情况进行测试。
4.确保开关电源的稳定性：开关电源在调试过程中需要保证输出电压和电流的稳定性。
高效开关电源设计
开关过程的负载线
缓冲电路
DCR存在的问题
1.将开关管的损耗转移到缓冲电路中。实际 上并没有提高效率。
解决的思路
1.需要将缓冲电容器复位释放的能量回收； 2. 采用LC谐振使缓冲电容器电压复位
采用无源无损耗缓冲电路的UC3842应用电路
采用无源无损耗缓冲电路的UC3842应用电路板图
应用TOP Switch的高效率开关电源 （1）70W反激式开关电源电路
70W反激式开关电源电路电路板图
应用TOP Switch的ATX电源电路(2)
应用TOP Switch的ATX电源电路的初级 部分
数字降频特性
数字降频的开关管漏-源极电压波形
重负载时开关管的漏-源极电压波形
数字降频的开关管漏-源极电压波形
负载减轻后开关管在第二个漏-源电压的极 小值处开通
数字降频的开关管漏-源极电压波形
负载进一步减轻时开关管在第三个漏-源电 压的极小值处开通
数字降频的开关管漏-源极电压波形
负载更加减小时开关管在第七个漏-源电压 的极小值处开通
变形CUK变换器与自然零电压开关 变换器组合
变形CUK变换器可以获得比BCUK变换器还 高的效率和安静输入输出特性；
利用变形CUK电路的功率因数校正
具有限流功能； PFC输出电压低于输入电压，可以使后级 PWM的实现更容易，更高效； PFC滤波电容器可以是低压的，有利于降 低成本。
2. 单级功率因数校正
测试结果
1. 样机：输入220VAC±20%，输出电压 24VDC/3.5A。 2.电源效应与负载效应：＜1%。 3.效率：89%。 4. 输出电压尖峰：88mV（100MHz示波器 测试）
高效率开关电源设计8
常规功率因数校正出数电容器的作用
常规功率因数校正的输出有一个平滑电容 器，作为储能以缓冲变化的交流输入与平 稳得直流输出的矛盾。 不仅如此，后级的DC/DC变换器还具有电 压调节能力，这就保证了开关电源输出电 压的平稳
存在的问题
由于平滑电容器接在整个电路的输出端， 中间缓冲的电容器不再存在，输出电压的 平滑完全落在输出平滑电容器上。 如果这个平滑电容器的电容量不是十分大， 就可能造成输出电压纹波过大。 为了获得1Vp-p的纹波电压，需要约 1600μF/A的电容量，如果输出电流是10A， 则需要16000 μF的电容量。
（三）高效率开关电源 的其他设计思路
1. 级联方式的开关电源
可以发挥各变换器的优点，避免缺点。实 现性能最佳、效率最高。
（1）一种AC/DC变换 器的
高效率解决方案
PFC的附加作用
考虑电磁干扰及二极管的反向恢复造成的损耗等 因素，小功率PFC宜采用临界电流型控制方式， 本级可以采用MC33368或KA7524或其它适用于 小功率输出的PFC控制IC。PFC除设置输出反馈 以稳定输出电压外，设置PFC输出电压反馈防止 输出反馈开路。正常工作时，仅输出反馈起作用， 通过调节PFC输出电压稳定输出电压。 当PFC的输出电压为400V时，输出纹波电压分别 为1%、3%所需的滤波电容器约为：1.2μF/W和 0.4μF/W，在通常的滤波电容的选择容量范围内。 因此，经过PFC的预稳定的作用，其输出电压的 稳定程度基本符合应用要求，后面的可以仅完成 隔离作用即可。
存在的问题
然而，即使采用相对常规开关电源而采用 超大电容量的平滑电容器，所获得的1Vp-p 的纹波电压峰值，在绝大多数的应用中也 是绝对不允许的。 因此这种单级功率因数校正方式的应用是 有问题的。
开关电源设计-高效率开关电源设计实例共57页
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
如何设计高效率的开关电源
如何设计高效率的开关电源在现代电子设备中，开关电源是一种广泛使用的电力转换器，它能将高压交流电转换为低压直流电，为设备提供稳定可靠的电源。
设计高效率的开关电源对于提高设备的性能和节约能源都具有重要意义。
下面是关于如何设计高效率的开关电源的一些建议。
首先，选择合适的拓扑结构是设计高效率开关电源的关键。
常见的拓扑结构包括降压型、升压型、变换型和反激型等。
不同的应用场景需要不同的拓扑结构，选择合适的拓扑结构可以最大程度地提高电源的转换效率。
其次，选择合适的功率开关元件。
功率开关元件是开关电源中的核心部件，如晶体管、MOSFET等。
选择具有低导通和开启损耗的功率开关元件可以降低功率损耗，并提高电源的转换效率。
此外，采用封装结构良好、散热性能优良的功率开关元件也是提高电源效率的关键。
第三，合理选择电源电感和电容。
电源电感用于储存能量，电容则用于平滑输出电压。
选择合适的电源电感和电容能够提高电源的稳定性和效率。
合理的参数选择可以减少能量的损耗，从而提高转换效率。
第四，优化反馈回路。
反馈回路在开关电源中起到监测和控制电压的作用。
通过优化反馈回路，可以提高电源的灵敏度和稳定性，实现更精确的电压调节。
同时，合理选择反馈元件和增益控制元件，可以减少能量损耗，并提高电源的转换效率。
第五，合理设计散热系统。
高效率的开关电源在工作过程中会产生较多的热量，合理设计散热系统对于提高电源效率至关重要。
选择散热性能好的材料、设计散热片和散热孔等，能够有效降低温度，提高电源的稳定性和寿命。
第六，合理控制电源的负载。
电源的负载对于其效率有较大的影响。
合理控制负载可以避免功率浪费，实现高效率的功率转换。
在实际应用中，可以通过采用动态负载调节和功率管理技术，提高电源的效率和响应速度。
第七，采用节能模式和睡眠模式。
为了进一步提高电源的效率，可以设计节能模式和睡眠模式。
在设备不工作或处于空闲状态时，将电源切换到低功耗模式，可以大大减少能量消耗，提高电源的效率。
高效率开关电源设计
电流。电视机就是这一类负载。
4.元件的选择与装配
一．输入整流滤波电容器，一般为220~330μF，为了使电容器具有比 较大的额定纹波电流，一般选择细长型电解电容器，采用卧式装配。
二．谐振电感选用变压器漏感的方式实现，可以减少元件数量，简化电 路。
借助于可调软启动的顺序启 动
当过热、过电压的恶劣故障 条件下关闭输入
驱动输出具有1A/0.5A峰值 灌/拉电流能力
5.3.3 待机电源：NCP1027
准谐振反激式开关电源控制芯片 低待机功率 电路简单
样机图 片
电路图
顶层电 路板图
底层电 路板图
顶层元 件排布 图
底层元 件排布 图
3.1 基本电路结构
3.1 电路与控制方式的特点
开关频率低于LC谐振频率工作模式下，输出整流器在LC谐振电流下降到零后自动关断， 开关管开通使输出整流器的反向恢复结束，所产生的电磁干扰相对低；而且也不会产生 对开关管不利的由于输出整流器的反向恢复所造成的开关管的开通损耗。 开关频率高于于LC谐振频率工作模式下，输出整流器的反向恢复将在开关管的开通过程 完成，可能会出现比较大的电磁干扰；还可能会使开关管的开通损耗增加。 综合考虑，一般选择开关频率低于LC谐振频率工作模式。
5.2 等离子 电视机电源 要求
对于大屏幕等离子电视机，则供电为：主 电压VSUSTAIN：195~215V；寻址电压 VADDRESS：50~70V；扫描电压 VSCAN：-165~-230V；复位电压VSET： 180~215V；VERASE：70~120V；和 几个低电压输出的3.3V、5.2V、12V 。
PART ONE
高效率反激开关电源的设计
江苏科技大学本科毕业设计（论文）学院电气与信息工程学院专业电子信息工程学生姓名李和琦班级学号0945531122指导教师丁伟二零一三年六月江苏科技大学本科毕业论文18W高效率反激开关电源的设计Design of 18W Efficient Flyback Switching Power Supply摘要任何电子设备都离不开可靠的电源，而对于采用电网电源的家用电子设备，其直流电源必须具有适应电网电压变化和负载变化的特性。
为此而发展的的直流稳压电源成为电子设备电路中的一个非常重要的组成部分。
开关电源是利用现代电力电子技术，以高频变压器代替工频变压器，采用脉宽调制技术的交流-直流的稳压电源，它具有管耗小，效率高，稳压范围宽及体积小，重量轻等特点，并广泛应用于工业自动化控制，军工设备，科研设备，LED照明，工控设备，通讯设备，电力设备，仪器设备，医疗设备，半导体制冷等领域。
本文主要内容如下：1.了解开关电源的基本结构，阅读开关电源相关文献，确定毕业设计所要做的内容；2.对开关电源的基本工作原理进行分析，对电源的buck工作模式，boost工作模式，buck-boost工作模式以及flybuck工作模式进行分析比较，最终选择适用于反激开关电源的flybuck工作模式；3.查阅资料学习了设计开关电源的基本方法，以及在设计过程中所需要掌握的原理，设计出一款输出功率为18W，输出电压与电流分别为12V，1.5A，文波小于150mV的高效率反激式开关电源；4.对设计出的实物进行波形分析。
测试其在工作过程中buck电容的电压电流变化，RCD回路上的电压吸收情况，MOS管在高压和断续时的Vds和Vgs电压，空载时的Vcc和Vds电压以及Sense电阻上的电压，对实物的基本特性进行测试。
关键词：直流稳压电源，开关电源，脉宽调制，反激式，高效率AbstractAny electronic devi ce can’t do without reliable power, As for the use of grid power home electronics equipment, The DC power supply must have to adapt to changes in grid voltage and load characteristics. To this end the development of the DC power supply circuit in electronic devices become a very important part.Switching power supply is the use of modern power electronics，High frequency transformers instead of frequency transformers, Using pulse width modulation DC - DC power supply，It has consumed a small tube, high efficiency, wide voltage range and small size, light weight, And is widely used in industrial automation, military equipment, scientific equipment, LED lighting, industrial control equipment, communications equipment, electrical equipment, apparatus equipment, medical equipment, semiconductor refrigeration and other fields.The graduation design process, mainly for the following:1. Understand the basic structure of the switch power supply, switch power supply related literature, to determine the content of the graduation design to do;2. Analyze the basic working principle of switch power supply, the power of the buck mode, boost the work mode, buck - boost work models and flybuck work carries on the analysis comparison, the final choice is suitable for the flyback switching power supply of flybuck working mode;3. To learn the basic methods of design of switch power supply, and the need to master the principle in the design process, and designed A power output of 18 w, output voltage and current respectively for 12 V, 1.5 A, less than 150 mV Wen Bo the flyback type switch power supply with high efficiency;4. The waveform analysis was carried out on the design of physical objects. Test the buck in the working process of the capacitor voltage current changes, RCD circuit voltage absorption.Keywords:Dc regulated power supply, Switching power supply, Pulse width modulation, the flyback type, High efficiency目录第一章绪论 (1)1.1 研究背景与发展状况 (1)1.2 开关电源相关介绍 (2)1.3 本章小结 (3)第二章开关电源的工作原理介绍 (4)2.1 基本拓扑结构 (4)2.1.1 Buck降压变换器 (4)2.1.2 Boost升压变换器 (6)2.1.3 Buck－Boost降压或升压变换器 (7)2.2 Flyback模式 (9)2.2.1 Buck-Boost拓扑Flyback (9)2.2.2 工作原理 (9)2.2.3 主要关系推导 (12)2.3本章小结 (13)第三章开关电源基本结构及元器件介绍 (14)3.1 开关电源基本结构 (14)3.2 开关电源主要器件 (15)3.2.1 TL431 (15)3.2.2 通嘉LD7531 (16)3.2.3 光耦 (16)3.2.4 安规电容 (17)3.3 本章小结 (17)第四章反激式开关电源的参数计算 (18)4.1课题介绍 (18)4.2 原理图和一般工作过程 (18)4.3 确定DC电压范围和输入整流滤波电容 (19)4.3.1 确定DC电压范围 (19)4.3.2 确定整流滤波电容 (20)4.4 反激式变压器的设计 (20)4.5 确定次级整流二极管 (24)4.6 确定输出电容 (24)4.7 RCD缓冲器的参数设计 (24)4.8 反馈回路的参数设计 (27)4.9 Sense电阻大小的确定 (28)4.10 安规电容的参数确定 (28)4.11提高效率的方法 (29)4.12 本章小结 (30)第五章反激式开关电源的产品测试 (31)5.1 基本测试 (31)5.2 波形分析 (31)5.3 本章小结 (36)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)第一章绪论1.1 研究背景与发展状况电源按工作状态一般可分为线性电源，开关电源。
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如何设计高效率开关电源
开关电源中广泛用于我们的生活中，高效率的开关电源越来越受市场的青睐。
如何提高电源效率，成了电源设计时的重大课题。
本文将为你解读NTC 热敏电阻的使用方法，以及通过减小NTC 自身损耗提升电源效率的方法。
下图是一个较为完整的开关电源框架图：包括EMI 电路，输入，输出整流电路，PFC 电路，PWM 驱动电路,保护电路，变压器转换等。
想要提高开关电源的效率，首先需要了解开关电源在工作中存在哪些地方的损耗。
开关电源的损耗主要有输入整流器损耗，开关管损耗和缓冲电路损耗，
控制，检测驱动和保护电路损耗，变压器和电感损耗，滤波电容器的损耗，多级电源变换的损耗，不合理控制方式的损耗，线路损耗等。
如何使用用继电器减小热敏电阻(NTC)损耗：
在AC-DC 的开关电源设计中，工程师常常会在到AC 输入端加个热敏电阻（NTC ）来降低电源启动时浪涌电流冲击给电源带来的损害。
事实上热敏电阻在电源正常工作后电流持续流过会给电源带来一定的损耗。
比如使用一个25℃时为10Ω的NTC 热敏电阻，假设滤波电容的等效串联电阻为1Ω，那么浪涌电流的大小将相应的降到十分之一左右，可见NTC 的阻值越大限制浪涌电流的效果越好。
但是NTC 得阻值越大相对应的给电源带来的损耗也就越高。
如下图所示电路：
L
N
上图所示的是一个输出100W 的AC-DC 电源前端电路的一部分，假设Z1使用一个25℃时为10Ω的NTC,在刚接通电源时，NTC 电阻将会有2W 左右的功率损耗：
I 平均=P 总/V 有效值=100w/200V=0.45A
P损耗=I平2*R=0.45A*0.45A*10=2W
随后随着电流流过NTC热敏电阻，温度逐步升高，使用负温度系数的电阻在温度达到85℃的时候，电阻将会降到2Ω左右，在热敏电阻上长期损耗将会在0.4W左右。
假设100W 开关电源效率为80%，那么热敏电阻上损耗的占比将会是[0.4W/(100W/0.8)]*100%=0.32%。
单个器件就达到0.32%占比的损耗，对于高效率开关电源来说是不予许出现的，所以在设计时需要考虑如何去降低NTC带来的损耗，又要保证电源浪涌冲击性能。
我们可以在电路中增加继电器，在电源启动后通过后续供电来使继电器动作，通过减小流过热敏电阻上的电流来降低损耗。
如下图所示电路：
L
N
上图所示的是在NTC上并联一个继电器J1，电源启动时NTC起到防浪涌冲击作用，当电源正常工作后，通过三极管Q1导通继电器J1，继电器J1导通给电源供电，减小了流过NTC上的电流，达到减小NTC损耗作用。
电源电路通电的瞬间，外部电源的的能量首先转移到输入滤波电容上。
使用NTC热敏电阻可以限制浪涌电流，但NTC自身的损耗将会直接影响到电源设计效率。
所以在高效率开关电源设计中中常常会增加继电器去减小NTC的自身损耗。
提高开关电源工作效率有多种方法，降低NTC热敏电阻自身损耗只是电路设计中的一小点。
在后续的文章中，将会进一步的通过电路设计，具体的讲解如何减小电路或者器件带来损耗。
降低开关电源损耗，除整流器的损耗外其他都可以用措施降低损耗，利用软开关方法降低开关管的开关损耗；采用同步整流器降低低压输出的整流器导通损耗；采用低功耗控制集成电路芯片降低控制电路损耗；采用无附加电路的零电压/零电流开关，消除软开关的附加电路损耗，采用零电压/零电流开关同步整流器降低同步整流器的开关损耗和栅极驱动损耗。
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