基于PWM控制器芯片的AC-DC电源设计
ACDC PWM方式反激式转换器设计方法
AC/DC PWM方式反激式转换器设计方法电源规格确定后，将进入设计的第2个步骤“控制用电源IC的选择”。
近年来电源电路的设计上一般会利用电源用IC（电源厂商可能不同），除了拥有非常优秀的控制性能外，还会搭载各种保护功能，因此设计简略不复杂，对安装面积等反而有利。
在这里，以设计PWM方式的反激型AC/DC转换器为例，具体设定电源规格，以及决定支持该规格的电源IC。
电源的规格是“设计开始的最低限度规格”的项目的基础山个，设定一般的条件。
此外，也写下根据该条件选择IC时有哪些注意事项。
・输入电压：85～264VAC预设输入规格能支持全球各国要求。
IC则挑具有大范围的耐压能力且性能佳的产品。
・输出：12VDC±5% / 3A 36W输出电压为工业设备一般使用的总线电压12V，精度通常为±5%。
输出电流为3A，虽然可以选择内置开关用晶体管型IC，但为了理解基本构造，推荐外置开关用的功率MOSFET。
・输出纹波：200mVp-p输出纹波为标准等级。
着重在能降低纹波的电流模式所使用的控制IC。
・绝缘耐压：一次侧－二次侧间 3kVAC除了变压器外，为了反馈控制以稳定输出电压，必须装设将二次侧电压（输出电压）返回一次侧的线路，而该线路也必须能够绝缘。
反馈电路会使用光耦合器来绝缘。
・工作温度范围：0～50℃工作温度范围为设备一般规格即可。
为了达到该标准，应选择温度范围更大的IC和部件。
・效率：80%以上这也算是一般常见的效率。
有的DC/DC转换器会要求效率超过90%，但AC/DC转换器虽然还有改善的空间，不过效率依然达到80%，并未因此而偏低。
为了达到该效率，必须采用开关方式的AC/DC转换电路。
・无负载时输入功率：0.1W以下为了达到其目标值，必须采用能保持低功耗的控制IC才行。
而在寻找可以实现电源规格目标的IC时，也要先了解AC/DC转换的方式和特征、市场流通的控制用IC种类和功能。
乍看之下非常复杂，不过只要决定好变压器方式，之后就简单许多了。
基于BiCMOS工艺的PWM调制DC-DC电源设计的开题报告
基于BiCMOS工艺的PWM调制DC-DC电源设计的开题报告一、研究背景及研究意义在现代电子技术应用中，电源系统的设计是非常关键的，随着各种仪器设备、计算机等的普及，对于电源的可靠性、节能性、高效性以及快速响应的要求也越来越高。
因此，研究高效、稳定的DC-DC电源系统是一个重要的课题。
本文将围绕着基于BiCMOS工艺的PWM调制DC-DC电源系统展开研究，进一步探讨其在高效、可靠、节能等方面的优势。
二、研究内容及研究方法1. 研究内容本文将从以下几个方面展开研究：（1）BiCMOS工艺概述及其在PWM调制DC-DC电源中的应用。
（2）PWM调制DC-DC电源原理及其有源开关电路设计。
（3）电源系统的控制电路设计。
（4）基于Matlab仿真分析PWM调制DC-DC电源系统的效能和稳定性。
2. 研究方法本文采用理论分析和电路设计相结合的方法，对于PWM调制DC-DC电源的设计、原理、控制等方面进行深入的研究。
三、预期研究结果通过本文的研究，预期能够获得以下几个方面的结果：（1）基于BiCMOS工艺的PWM调制DC-DC电源系统的设计方案；（2）设计出高效、稳定、可靠的PWM调制DC-DC电源系统；（3）通过Matlab仿真，验证该PWM调制DC-DC电源系统设计的有效性和可行性；（4）为今后DC-DC电源系统的设计提供实用性参考。
四、研究进度安排1. 第一阶段：2019年10月-2020年1月了解相关工艺技术和电源系统的设计原理，同时对PWM调制DC-DC电源系统进行初步设计和仿真。
2. 第二阶段：2020年2月-2020年6月完成PWM调制DC-DC电源系统的电路设计，进行综合测试，并根据测试结果对电路系统做出相应改进。
3. 第三阶段：2020年7月-2020年10月进行Matlab仿真分析，分析PWM调制DC-DC电源系统的效能和稳定性，并撰写论文。
4. 第四阶段：2020年11月-2021年1月完善论文内容，撰写毕业论文，并进行答辩。
基于ucc28019的ac-dc变换电路的设计
基于ucc28019的ac-dc变换电路的设计
AC-DC变换电路是一种将交流电源转换为直流电源的电路。
UCC28019是一种高性能的PWM控制器，常用于交流电源的设计中，能够实现高效的能量转换和稳定的输出电压。
在设计基于UCC28019的AC-DC变换电路时，需要考虑以下几个方面：
1. 输入滤波器
在交流电源输入端需要添加一个滤波器电路，以滤除输入电源中的高频噪声和杂波信号。
这一步可以使用电感和电容组成的LC滤波器，也可以使用RC滤波器。
2. 整流电路
整流电路的作用是将交流信号转换为直流信号。
常用的整流电路有单相整流桥和三相整流桥。
在整流电路中，需要添加一个电容，以平滑输出电压波动。
3. PWM控制器
UCC28019作为一种高性能的PWM控制器，可以控制开关管的开关频率和占空比，以实现稳定的输出电压。
在PWM控制器中，需要设置输出电压、开关
频率、占空比等参数。
4. 输出滤波器
输出滤波器的作用是滤除PWM控制器产生的高频噪声和杂波信号，以保证输出电压的稳定性。
该滤波器通常由电感和电容组成。
5. 反馈控制回路
反馈控制回路可实现对输出电压的调节和稳定。
该回路通常由参考电压源、比较器、反馈元件等组成。
综上所述，基于UCC28019的AC-DC变换电路的设计需要考虑滤波器、整流电路、PWM控制器、输出滤波器和反馈控制回路等方面。
同时，需要根据实际情况设置输入电压、输出电压、开关频率、占空比等参数，以实现高效的能量转换和稳定的输出电压。
基于数字PWM控制器iW3620的AC／DCLED驱动器设计
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图 ２ 基 于 ｉ ３２ Ｗ ６ ０的 ＡＣ ＤＣ Ｌ ／ ＥＤ 驱 动 器 电 路
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基 于数 字 Ｐ ＷＭ 控制器 ｉ ６ ０的 Ｗ３ ２ Ａ ／ ＣＬＤ驱 动器设计 Ｃ Ｄ Ｅ
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（ 临沂 市科 学技 术合 作 与应 用研 究 院 ， 山东 临沂 摘 ２６０ ） ７０ １
要 ： ６０是 一 种利 用先进 的数 字控 制技 术和 在峰 值 电流 型 Ｐ ｉ ２ Ｗ３ ＷＭ 反 激 式 变换 器 中利 用初 级
和 次级 侧调 整 电路 。 ６ ０在 高 功率 电平 上工 作在 ｉ ２ Ｗ３
Ｐ ＷＭ 模 式 或 临界 不 连续 模 式 （ Ｄ Ｍ） 在轻 载 时则 ＣＣ ， 切 换 到脉 冲频率 调制 模式 （ Ｆ 。Ｗ３ ２ Ｐ Ｍ） ｉ ６ ０在准 谐振
１ ｉ ６ ０的主 要 功 能 与特 点 Ｗ３ ２
率
＝
．
关 频 率 范 围 （０ １ ０ｋ ｚ ， 当开 关 频 率 过 高 时 ， ３ ～ ３ Ｈ ）
ｉ ６ ０可 以跳越谷 值 。 Ｗ３ ２ （ ）当输 出电流 达到最 大 负载 电流 的 １ ％以上 ４ ０ 时 ， ６ ０在定 频 Ｐ ｉ ２ Ｗ３ ＷＭ 模 式 操作 。当输 出电流 减
收 稿 日期 ：０ １ ０ — １ ２ １ — ８ １
数 字 逻辑控 制单 元 、 馈信 号调 节 电路 、 闭控制 电 反 关
路 、 Ｃ总线 电压 检测 电路 、过 电流保 护 与逐周 期 峰 Ｄ
值 电流限制 以及 ＭＯ Ｓ栅极 驱动 器等 ． 内部结 构框 其
图及 各个 引脚 （ ８引脚 Ｓ Ｉ Ｏ Ｃ封装 ） 功能如 图 １ 所示 。 ｉ ６ ０适用 于 ８ ～ ６ Ｖ ｃ的全 球 通用 线 路 输 Ｗ３ ２ ５ ２４ ａ
基于PWM技术2kW AC-DC的设计与研究
内蒙古工业大学本科毕业设计说明书摘要传统的二极管整流器以及由半可控的晶闸管组成的相控整流器，由于其整流环节不可控，导致网侧功率因数低，电流谐波大，能量不可逆等缺点，PWM 整流器具有输入电流正弦且实现单位功率因数、直流电压恒定且可以迅速调节控制，以及良好的动态性能且可以实现能量的双向流动等显著优点，因而得到了广泛的应用与研究。
本文首先分析了三相电压型PWM整流器的工作原理，并分析给出了其主电路开关函数的数学模型和坐标转换的dq数学模型。
然后通过分析三相电压型PWM 的控制方法，介绍了双闭环控制的基本原理，并分别对电压外环控制、电流内环控制等各子系统进行了详细的分析论述, 计算了交流侧电感和直流侧电容的基本参数，推导出PWM整流器双闭环控制系统的传递函数框图,最后在matlab/simulink搭建仿真模型，仿真结果验证了控制策略的可行性。
关键词：PWM整流器；双闭环控制策略；仿真分析AbstractTraditional un-controlled diode rectifier and phase controlled rectifier consisted of half-controlled thyristor，have some drawbacks: low ac-side power factor, big current ripple and un-revisable power flow, PWM rectifier has significant advantages of sinusoidal input current and unit power factor, DC voltage constant and rapid adjustment control, good dynamic performance and bi-direction power flow and so on, thus gains extensive application and research.Firstly, the paper analyzes the working principle of three-phase voltage-source PWM rectifier, and analyzes its main circuit mathematical model which based on switch function and the mathematical models of dq coordinate transformation. Then we introduce the basic principles of double closed loop control by analyzing the three-phase voltage-source PWM control method, and outer loop control voltage,1respectively, inner current loop control and other subsystems were analyzed and discussed in detail. The basic parameters of AC side inductance and DC side capacitance is calculated and the PWM rectifier dual closed loop control system transfer function block diagram is derived. Finally, in matlab/simulink environment, a simulation model is built. Simulation result shows that the validity of the control strategy.Keywords: PWM Rectifier; Dual-close-loop control strategy; Simulation analysis2。
一种电压-电压SPWM控制DC-AC电路的设计
一种电压-电压SPWM控制DC/AC电路的设计
正弦波逆变电源被广泛的应用于电力、邮电、通信、航天等各个领域，而且随着微电脑技术的不断发展和普及，正弦波逆变电源的应用越来越广。
为了满足用户对电能质量的要求，逆变电源在直流输入电压波动的情况下应保持输出电压恒定。
传统的电压单环控制一般存在输出电压波动大、动态响应慢等缺点，很难实现精确控制。
在逆变电路中为了克服以上不足，采用电压前馈控制技术来解决此问题。
本文在单相SPWM 逆变的基础上，采用前馈调整三
角载波和反馈调整正弦波相结合的电压- 电压复合控制方案，较好地解决了输出电压瞬态偏离问题，且实现简单。
电压- 电压复合控制基本思想
在DC/AC 逆变电路中，输出电压与输入电压存在一定的线性关系。
当输入电压变化时，输出电压随之相应改变。
为了使输出电压保持稳定，一般要采集电压输出量进行反馈闭环控制。
但是由于逆变电源开关频率较高，且电路存在电感、电容等延时元件，使得反馈电压的变化滞后于输入电压的变化，系统的反应与调节比较迟缓，容易造成较大的瞬态偏离。
如果能在输出电压变化之前，利用输入电压的变化对电路的控制信号进行调节，即在采用电压反馈技术的基础上辅以电压前馈技术则能较好地解决这个问题。
这种电压- 电压复合控制，可以实现动态响应快、调节迅速、输出电压波动小的目的。
前馈型DC/ AC 控制电路的设计与实现
DC/AC 逆变器的控制电路可由分立元件或集成元件构成。
由分立元件构成的控制电路
由分立元件构成的控制电路多采用调制法，即把正弦波信号作为调制波，用三角波作为载波，当三角波与正弦波相交时对电路中的开关器件进行控制。
基于PWM控制方式的电源管理芯片设计与实现
开关电源PWM控制器芯片是一种用于控制开关电源输出的专用芯片。它通过 调节脉冲宽度的方式，控制开关电源的输出电压和电流，从而达到稳定输出和高 效节能的目的。PWM（Pulse Width Modulation）控制技术是一种数字控制技术， 它具有高精度、高稳定性、高可靠性等优点。
二、开关电源PWM控制器芯片 的设计流程和注意事项
2、实验验证
实验验证是确保开关电源PWM控制器芯片设计可行性和可靠性的重要手段。 实验验证应包括以下内容：
（1）对PWM控制器芯片进行功能测试，验应用场景下，对PWM控制器芯片进行性能测试，如输出电压、 电流、响应时间等指标的测试。
（3）对PWM控制器芯片进行长时间运行测试和高温测试等，以确保其具有较 高的可靠性和稳定性。
4、驱动开关管：将PWM调制后的方波信号驱动开关管，控制其通断时间，从 而调节输出电压和电流。
5、稳压控制：通过反馈环路将输出电压或电流维持在稳定值，保证电源的 稳定输出。
感谢观看
基于PWM控制方式的电源管理芯 片设计与实现
基本内容
随着电子技术的飞速发展，电源管理芯片在各种领域的应用越来越广泛。其 中，PWM（Pulse Width Modulation）控制方式在电源管理芯片设计中扮演着重 要角色。本次演示将介绍基于PWM控制方式的电源管理芯片设计与实现。
在电子设备中，电源管理芯片的主要作用是确保电路的正常运行，提供稳定 的电压和电流。随着便携式设备和智能家居的普及，电源管理芯片的应用越来越 广泛，因此，如何提高电源管理芯片的性能和效率成为了重要研究课题。PWM控 制方式作为一种先进的调制技术，在电源管理芯片设计中发挥重要作用。
1、设计流程
开关电源PWM控制器芯片的设计流程包括以下几个步骤： （1）确定应用场景和性能指标，如输出电压范围、电流容量、响应时间等。
SM8023 AC转DC PWM 控制器芯片
SOT23-6:
220
SOP8
155
DIP8
106
条件 VDD＝12V VDD＝18V
IDD＝5mA
VDD＝18V VDD＝18V
VFB＝3.0V
VDD =18V，VFB =3.0V VDD＝18V
VDD＝18V, Io＝20mA VDD＝18V, Io＝-20mA
单位 V mA V V ℃ ℃ V ℃/W ℃/W ℃/W
VDDclamp
芯片启动电流 芯片工作电流 VDD 关闭电压 VDD 启动电压 VDD 过压保护 VDD 嵌位电压
FB 输入部分
VFB(open)
FB 开环电压
IFB(short)
FB 短路输出电流
VTH_BM
Burst 模式阈值电压
VTH_PL
过功率保护阈值电压
CS 输入部分
VTH_OC
过流阈值电压
振荡部分
Fosc
内部振荡频率
Fosc（burst）
Burst 模式振荡频率
△F/FOSC (SM8023S) 抖频范围(SM8023S)
GATE 驱动输出部分
VOL
输出低电平电压
VOH
输出高电平电压
Vclamp
输出钳位电压
范围
<35
<10
－0.3～7.0
－0.3～7.0
-20～85
-40～150
>2000
U3 TL431C
R12 4.7K
C9 104
C10 103
R13 120K
R14 820R
R15 18K
SM8023/SM8023S 19V/2.1A 电源变压器绕制参数
AC和DC PWM方式反激式转换器设计步骤
在确认基本步骤后，接着说明设计步骤。
＜AC/DC PWM方式反激式转换器设计方法＞1.绝缘型反激式转换器的基础∙开关AC/DC转换∙反激式转换器的特征∙反激式转换器的工作和缓冲∙不连续模式与连续模式设计步骤电源规格的决定设计使用IC的选择绝缘型反激式转换器电路设计∙变压器设计（数值计算）∙变压器设计（构造设计）－其1∙变压器设计（构造设计）－其2∙主要部件的选定－MOSFET相关其1∙主要部件的选定－MOSFET相关其2∙主要部件的选定－CIN和缓冲∙主要部件的选定－输出整流器和Cout∙主要部件的选定－IC的VCC相关∙主要部件的选定－IC的设定、其他∙EMI对策及输出噪声对策基板布局例总结设计步骤不仅限于AC/DC转换器，大部分的设计都会采用类似的步骤。
一开始先确认要求规格，然后选择能实现要求规格的部件。
在这里，决定“控制用电源IC的选择”，最近的电源设计几乎都是利用电源用IC，因此选择电源IC，并以该IC为中心进行设计。
接着，决定必须使用IC的部件，计算出常量等进行设计。
流程为根据图纸制作试作品，再来是评估性能、量产，最后出货。
1.确定要求规格2.控制用电源IC的选择3.设计、外围部件选定4.评估、试作5.量产设计、评估、出货检查1．确定要求规格第1个步骤从明确了解要求规格开始。
这原本就是第一个且最重要的步骤，但电源规格是“在决定整体电路规格前，无法完全确定”，必须在整体设计期间结束时加快脚步进行设计等，的确有可能让电源设计人员感到非常困扰。
不过，正因为未决定好无法有任何进展，因此大多会先制作暂时规格以支持该问题。
1．确定要求规格∙输入输出：输入电压范围、输出电压值和精度∙负载：电流、有无瞬态（含休眠/唤醒）∙温度：最大/最小值、是否冷却∙尺寸：安装面积、高度（外形尺寸）∙必要保护：低电压、过电压、过热等∙特殊环境/使用条件：车载、航天、通信、RF等∙成本虽然非常严格，但“未彻底弄清楚规格，就无法开始设计”也是不争的事实．．．写出确认规格时的主要确认项目。
电子电力课程设计--DCDC PWM控制电路的设计
电力电子技术课程设计专业班级：09级应用电子技术一班电力电子课程设计一、设计课题：DC/DC PWM控制电路的设计二、设计要求：1、设计基于PWM芯片的控制电路，包括外围电路。
按照单路输出方案进行设计，开关频率设计为10KHZ；具有软启动功能、保护封锁脉冲功能，以及限流控制功能。
电路设计设计方案应尽可能简单、可靠。
2、实验室提供面包板和器件，在面包板或通用板上搭建设计的控制电路。
3、设计并搭建能验证你的设计的外围实验电路，并通过调试验证设计的正确性。
4、扩展性设计：增加驱动电路部分的设计内容。
5、Buck电路图如下图：Buck电路图三、设计方案本次课程设计基于PWM芯片TL494进行设计，通过查阅该芯片的相关资料，了解其各引脚功能，结合设计要求进行电路设计。
首先建立最基本的电路，然后在其上面进行改进，得到进一步满足条件与实际应用的电路，根据原理图在实验板上搭建电路进行试验，得出结果进行分析验证，最后得出DC/DC PWM控制电路。
四、设计原理图如图所示为设计原理图，通过调节电位器Rp进行控制输出，从Vo端得到输出驱动电压的波形。
设计原理图五、TL494各引脚功能TL494的个引脚功能图如下表TL494引脚功能表引脚号功能引脚号功能1 误差放大器1的同相输入端9 末极输出三极管发射极端2 误差放大器1的反相输入端10 末极输出三极管发射极端3 输出波形控制端11 末极输出三极管集电极端4 死区控制信号输入端12 电源供电端5 振荡器外接震荡电容连接端13 输出控制端6 振荡器外接震荡电阻连接端14 基准电压输出端7 接地端15 误差放大器2的反相输入端8 末极输出三极管集电极端16 误差放大器2的同相输入端六、各部分功能及工作原理首先设计其振荡电路，根据振荡公式f=1.1/（R3XC2）=10Khz，取R3=1KΩ,则电容C2=0.1uF；然后，将同样大小的电容电阻串联并加以电压接地后，在电容电阻中间引出一根信号线作为第四脚的输入端，作为死区控制信号的输入。
电流模pwm降压dc_dc片内补偿电路的设计实现
电流模pwm降压dc_dc片内补偿电路的设计实现电流模PWM降压DC-DC片内补偿电路是一种基于电流模式PWM控制器的电源设计方案。
在基于这种方案的电源中，采用了内部补偿电路进行控制器的稳定性提升，使其能够快速而准确地响应负载变化。
在这种设计方案中，主要采用两个关键的元器件：电流模式PWM控制器和补偿电路。
电流模式PWM控制器是一种针对简单直流-直流转换器设计的控制器，其特点是可以控制输出电压的大小、输出电流的大小以及电源转换器的效率等因素。
补偿电路是一种额外的电路，其作用是传递反馈信号和控制信号的时间延迟，防止在控制系统发生失调时发生不稳定性。
补偿电路在电源转换器中用于快速响应负载变化，同时保持控制系统处于稳定状态。
具体的设计过程包括：1. 选择控制器：基于电流模PWM控制器。
2. 确定拓扑：本设计采用降压拓扑。
3. 确定输入输出电压和输出功率：选择输入电压和输出电压，并根据负载需求计算输出功率，为找到合适的控制电路做准备。
4. 计算与选择元器件：根据输出功率、开关频率等因素，选择合适的电感、二极管和电容等元器件。
5. 设计补偿电路：根据控制系统的响应速度和控制器的稳定性，设计合适的补偿电路，在控制器输出上添加补偿元件和降噪器。
6. 电路调试：在电路正常工作之前，需要进行一些电路调试。
通过实验，推导出电路的输出和输入关系，并对电路进行电压和电流测试，校准电路参数，保证电路稳定可靠。
本设计方案采用了电流模式PWM降压DC-DC片内补偿电路的设计方案。
该方案能够有效提高电源转换器的稳定性，快速响应负载变化，同时保持控制系统处于稳定状态。
随着电源技术的不断发展，该方案将会得到广泛应用。
ACDCPWM方式反激式转换器设计方法
ACDCPWM方式反激式转换器设计方法AC/DCPWM方式反激式转换器是一种常见的开关电源电路，用以将交流电压转换为直流电压。
它的工作原理是通过控制开关管的导通与断开，来调整输出直流电压的大小与波形，从而实现电能的转换与稳定供电。
AC/DC PWM方式反激式转换器的设计需要考虑多个因素，包括输入电压范围、输出电压、输出电流、效率、稳定性等。
下面将详细介绍一种基于Flyback拓扑的AC/DC PWM方式反激式转换器的设计方法。
1.确定输入与输出参数：首先需要确定输入电压范围，例如100V-240V；输出电压与电流需求，例如12V输出电压，1A输出电流。
2.确定开关频率与变压器参数：开关频率的选择需要考虑电路的效率与滤波器的设计，通常选择50kHz-1MHz之间。
根据输出功率与输入电压，可以计算得到所需的变压器变比（duty cycle = 输出电压 / 输入电压）。
3.设计基本电路拓扑：基于Flyback拓扑的AC/DC PWM方式反激式转换器包括一个开关管、一个变压器、一个滤波器与一个稳压电路。
开关管可以选择MOSFET或IGBT，滤波器常使用电容与电感。
稳压电路的设计可选择反馈控制方法，如基于反馈控制的PID控制电路。
4.控制电路设计：控制电路包括反馈电路与PWM控制电路。
反馈电路可以测量输出电压，与给定的参考电压进行比较，通过反馈控制电路来调整开关管的导通与断开时间，从而保持输出电压稳定。
PWM控制电路负责产生一定的开关信号频率与占空比。
5.稳定性与保护措施：为了保证电路的稳定性与安全性，设计中需考虑电路的过电流保护、过温保护、过压保护等。
过电流保护可通过电流传感器实现，过温保护可通过温度传感器实现，过压保护可通过过压保护电路实现。
6.PCB设计与元件选择：在进行PCB布局设计时，需要合理布局各个功能模块以及相应的管脚连接。
同时，元件的选择需要考虑其性能、可靠性与成本等因素。
7.仿真与调试：在设计完成后，可以使用仿真软件进行电路性能分析，如输出波形、效率、功耗等。
AC／DC PWM方式反激式转换器设计方法
AC／DC PWM方式反激式转换器设计方法：基板布局例基板布局的要点开关电源利用开关的ON/OFF来控制电压，但依然属于模拟电路。
极端而言，虽然本身会发出高频噪声，但因拥有反馈环路，对噪声非常敏感。
也就是说，开关电源电路的路径，必须考虑分成大电流ON/OFF 后产生噪声的路径，以及对噪声非常敏感的控制信号路径。
基板配线布局，大电流路径应避免产生噪声，控制信号路径应避免受到噪声影响。
当然，这种噪声属于辐射噪声，也会对EMC造成影响，因此布局必须能极力避免产生噪声。
良好的布局要具备相当程度的经验。
布局不当时，可能导致电源无法正常启动、整个系统的S/N恶化，严重时可能破坏构成部件和电源IC。
虽然属于非常依赖经验的作业，但大多数还是会提供只要利用电源IC的技术规格和增加数据，就能完成的基本的基板配线布局范例供用户参考。
有的业者甚至提供光绘文件等能直接利用的数值等。
这些由经验丰富的工程师完成的成果，值得多加利用。
以下为基板布局的示例和注意事项。
上图在部分简略的电路图纸上，标示大电流路径和控制信号路径。
红色线是大电流路径，是发生振铃或损耗主因，应尽量粗尽量缩短此外，红色线的环路尽量缩小二次侧的橙色线线和红色线相同尽量粗尽量缩短、环路尽量缩小褐色线是是电流流向VCC引脚的路径，开关时流通电流，故须个别配线变压器的正下方会受到磁通影响，不可经过IC控制信号线红色线、褐色线、蓝色线、緑色线的GND应有一点接地緑色线是二次侧的浪涌流向侧的路径，会瞬间流过大电流，因此在红色线和蓝色线之外个别配线蓝色线是IC控制信号用GND线，不会流过大电流，但容易受到噪声影响，因此须在红色线、绿色线、褐色线之外另行配线下图是考虑上述注意事项后的基板布局的例图。
标示上图的红色、橙色、褐色环路范围。
下面照片是安装后的示意图。
和上方电路有些不同，但使用同一个电源IC，部件构造也几乎相同。
相对于图纸，能够看到实际物品为何。
实际的设计时，受可利用基板的长宽尺寸等物理、机械因素的影响，而不一定能设计出理想的布局。
基于PWM模式控制的Buck型DC_DC芯片的设计
1.2 电源管理类芯片的介绍
电源管理类芯片按照其功能与电路结构，可以分为连续工作式电源与开关式 电源。连续工作式电源的输出驱动管处于常通模式，优点是输出纹波小，稳定性 好，缺点是损耗大，效率低，主要的代表是线性稳压器（LDO） 。开关式电源的输 出管受脉冲宽度调试（PWM）或脉冲频率调制（PFM）控制，处于导通—关断交 替工作的状态，以一定的占空比维持输出稳定电压。开关式电源的优点是低功耗， 高效率，缺点是输出噪声大，EMI干扰大，主要的代表是AC_DC转换器，DC_DC 转换器与电荷泵。 一、LDO LDO （Low-Dropout-Voltage） 一般由输出驱动管、 误差放大器与补偿网络组成， 通过反馈输出分压至误差放大器以维持输出电压稳定。输出驱动管受误差放大器 的输出控制，处于线性区以保持较低的导通阻抗。LDO的结构简单，静态功耗低， 且输出纹波较小。但LDO只能实现降压转换，且输出管处于常通模式，当负载电 流较大或者电源电压较高时，输出管上的能量损耗就会增大，从而导致效率的降 低。LDO只适用于mA级的负载电流与输入、输出电压相差不大的情况。 二、AC_DC 转换器 AC_DC转换器[2]是将交流变为直流，其功率的流向可以是双向的。功率流由 电源流向负载称为“整流”，功率流由负载返回电源称为“有源逆变”。AC_DC转换 器的输入为50/60Hz的交流电，必须经整流、滤波，因此体积相对较大的滤波电容 器是必不可少的，同时因遇到安全标准（如 UL,CCEE 等）及 EMC 等的限制（如 IEC,FCC,CSA） ，交流输入端必须加EMC滤波及使用符合安全标准的元件，这样就 限制AC_DC电源体积的小型化。AC_DC变换器按电路的接线方式分为半波电路、 全波电路。按电源相数分为单相、三相与多相，按工作象限又可分为一象限、二 象限、三象限、四象限。 三、DC_DC 转换器 DC_DC 转换器是将可变的直流电压变换成固定的直流电压，也称为直流斩波 ，周期（Ts）不变，导通 器。它有两种基本工作方式，一是脉宽调制方式（PWM） 时间（ton）可变；另一种是频率调制方式(PFM)，ton 不变，周期 Ts 可变。DC_DC
开关类AC-DC电压变换PWM芯片的设计
开关类AC-DC电压变换PWM芯片的设计开关类AC/DC电压变换PWM芯片的设计随着电子技术的不断发展，交流（AC）和直流（DC）电压变换的需求日益增加。
为了满足这一需求，开关类AC/DC电压变换PWM（Pulse Width Modulation）芯片应运而生。
本文将对开关类AC/DC电压变换PWM芯片的设计进行介绍。
首先，我们需要了解开关类AC/DC电压变换PWM芯片的基本原理。
该芯片通过使用开关管和电感器来实现电压的变换。
在交流电输入端，通过整流电路将交流电转换为直流电。
接下来，通过PWM技术控制开关管的导通和截止，使得直流电通过电感器时产生脉冲波形，进而实现直流电压的升降变换。
最后，通过滤波电路将脉冲波形转换为稳定的直流电。
在设计开关类AC/DC电压变换PWM芯片时，需要考虑以下几个关键因素。
首先是开关管的选择。
开关管应具有低导通电阻和高截止电压，以确保高效率的能量转换。
同时，开关管应具有较高的开关频率，以减小电感器尺寸和减少滤波器的成本。
其次是PWM控制电路的设计。
PWM控制电路应能够根据输入电压的变化快速调整开关管的导通和截止时间，以保持稳定的输出电压和电流。
此外，PWM控制电路还应具备过压、过流和过温等保护功能，以确保芯片的安全运行。
第三是电感器和滤波器的设计。
电感器的尺寸和电流能力应根据设计要求进行选择，以充分利用功率转换效率。
滤波器应具备良好的频率特性，以滤除脉冲波形中的高频噪声，确保输出电压的稳定性和纹波度。
最后是芯片的布局和散热设计。
芯片的布局应合理，保证各个功能模块之间的电磁兼容性和信号完整性。
散热设计应充分考虑芯片工作时产生的热量，采取有效的散热措施，以确保芯片的可靠性和寿命。
综上所述，开关类AC/DC电压变换PWM芯片的设计涉及多个方面的技术要求。
通过合理选择开关管、设计PWM控制电路、电感器和滤波器，以及优化布局和散热设计，可以实现高效率、稳定性和可靠性的电压变换功能。
降压型PWM_AC-DC开关电源设计
电力电子技术课程设计院系：机电学部专业8自动化01名字：彭奕钦学号：0841040123摘要电源半导体产品近期呈现快速增长趋势，甚至超过了数字处理器和存储器等半导体的增长速度。
大部分增长来源于高容量电池供电的电子产品，如手机和数字音乐播放器。
由于所有电子产品都需要有电源供电，所以电源管理技术变得至关重要。
在这样的前提下，设计开发高效率、高频、小体积的DC-DC开关电源芯片，无论是从经济角度，还是从科学研究上来讲都是很有价值的。
本文对开关电源的发展历史、当下发展状况以及将来的发展趋势作了简要的介绍，随后阐述了降压型AC-DC开关电源的核心部分——DC-DC转换器（降压斩波电路）的拓扑结构及其工作原理，描述了DC-DC转换器的控制方法——脉宽调制控制（PWM）。
在此基础上设计了一款基于电压控制模式的PWM降压型AC-DC 开关电源，设计的内容包括主电路的设计、控制及驱动电路的设计、保护电路的设计以及各个部分的电路设计图，并给出设计参数。
Power semiconductor product recent presents the fast growth trend, even more than the digital processor and memory, etcSemiconductor growth. Most of the growth comes from the high capacity battery power supply of electronic products, such as cell phones and numberWord music player. Because all electronic products need to have power supply, so the power management technology to becomeCloses importantly. In this premise, the design and development of high efficiency and high frequency, small volume of DC-switch power supply, whether DC chip from economic Angle, or from scientific research, are of great value.In this paper, the development history of switch power supply, the present development situation and future development trend are introduced, then expounds the buck type AC-DC switch power supply, the core of DC-DC converter (step-down chopper) the topological structure of and work principle, describes the DC-DC converter control method, the pulse width modulation (PWM) control. On the basis of the design of voltage control mode based on the PWM step-down type AC-DC switch power supply, the content of the design including the main circuit design, control and power circuit design, protection circuit design and each part of the circuit design, and gives the design parameters.目录1.引言............................... 错误！未定义书签。
降压型PWM AC-DC开关电源设计
电力电子技术课程设计报告降压型PWM AC-DC开关电源的设计指导教师：戴欣学生：赵昕学号：20075123专业：自动化班级：2007级6班重庆大学自动化学院2009年12月课程设计指导教师评定成绩表项目分值优秀(100>x≥90)良好(90>x≥80)中等(80>x≥70)及格(70>x≥60)不及格(x<60)评分参考标准参考标准参考标准参考标准参考标准学习态度15学习态度认真，科学作风严谨，严格保证设计时间并按任务书中规定的进度开展各项工作学习态度比较认真，科学作风良好，能按期圆满完成任务书规定的任务学习态度尚好，遵守组织纪律，基本保证设计时间，按期完成各项工作学习态度尚可，能遵守组织纪律，能按期完成任务学习马虎，纪律涣散，工作作风不严谨,不能保证设计时间和进度技术水平与实际能力25设计合理、理论分析与计算正确，实验数据准确，有很强的实际动手能力、经济分析能力和计算机应用能力，文献查阅能力强、引用合理、调查调研非常合理、可信设计合理、理论分析与计算正确，实验数据比较准确，有较强的实际动手能力、经济分析能力和计算机应用能力，文献引用、调查调研比较合理、可信设计合理，理论分析与计算基本正确，实验数据比较准确，有一定的实际动手能力，主要文献引用、调查调研比较可信设计基本合理，理论分析与计算无大错，实验数据无大错设计不合理，理论分析与计算有原则错误，实验数据不可靠，实际动手能力差，文献引用、调查调研有较大的问题创新10 有重大改进或独特见解，有一定实用价值有较大改进或新颖的见解，实用性尚可有一定改进或新的见解有一定见解观念陈旧论文(计算书、图纸)撰写质量50结构严谨，逻辑性强，层次清晰，语言准确，文字流畅，完全符合规范化要求，书写工整或用计算机打印成文；图纸非常工整、清晰结构合理，符合逻辑，文章层次分明，语言准确，文字流畅，符合规范化要求，书写工整或用计算机打印成文；图纸工整、清晰结构合理，层次较为分明，文理通顺，基本达到规范化要求，书写比较工整；图纸比较工整、清晰结构基本合理，逻辑基本清楚，文字尚通顺，勉强达到规范化要求；图纸比较工整内容空泛，结构混乱，文字表达不清，错别字较多，达不到规范化要求；图纸不工整或不清晰指导教师评定成绩：指导教师签名：年月日自动化学院2007级自动化专业电力电子技术课程设计任务书一、课程设计的教学目的和任务电力电子技术是研究利用电力电子器件、电路理论和控制技术，实现对电能的控制、变换和传输的科学，其在电力、工业、交通、通信、航空航天等很多领域具有广泛的应用。
降压型PWMAC-DC开头电源设计
降压型PWMAC-DC开头电源设计降压型PWM AC－DC开关电源设计设计一款降压型PWM AC－DC开头电源，设计参数如下：输入参数：1.电压：三相交流220V2.电压变动范围：±10％3.频率：50Hz±5Hz输出参数：1.输出直流电压：24V2.输出功率：200W基本设计要求：1、设计主电路;2、设计控制电路和保护电路；3、计算主电路电力电子器件参数；4、绘制主电路、控制电路和保护电路图;5、绘制完整的电路图电路总体设计方案及相关原理如图所示：220V交流经过整流及滤波之后得到直流电压，送入DC－DC进行降压斩波，由PWM控制斩波电路IGBT的通断，调节直流电压占空比，再经过LC滤波之后就能得到所需要的24V直流电。
为达到稳压输出目的，对输出直流进行采样，经比较放大后再去调节PWM控制脉冲的宽度，形成一个闭环控制。
主电路设计及参数计算主电路设计如图所示：主电路的工作是实现对交流的整流以及对整流之后直流的降压及滤波三项工作。
整流电路工作波形如下图：将整输出的直流送入降压斩波电路，通过PWM输出来调节直流电压输出使其达到要求输出的直流电压值。
其设计图如下：降压斩波电路图RCD保护电路用来缓冲IGBT在高频工作关断时因正向电流迅速降低时由线路电感在器件两端产生的过电压。
斩波电路工作时的波形主电路参数计算因为输入交流的频率为50Hz ，则输入脉冲周期为：s f T in in μ205011=== 经整流后的半波电压周期为s T T in μ102/==设计输出要求为直流24V ，功率约为200W ，则其电流为8A 。
占空比通常取0.4～0.45，该电路取0.42，考虑到IGBT 和二极管的导通压降取0.8V ，电感压降取0.2V 。
可以进行下列计算：V U U st T t ss T t O in on off on 52.5942.025)2.08.0(8.52.4102.442.010==++==-=-==?==αμμμα设计输出功率约为200W ，则：Ω======88.233.82433.824200222O O O O O I U R A U P I又因为12O in U U =，确定电阻R1＝100Ω，一次与二次侧线圈匝数比N1/N2＝2，可以确定整流滤波电路中的回路电流及分压电阻R0为：Ω=--=-?--==Ω==8.815952.08.152.591102.08.02215952.010052.5912121O in in O in O I V V U U R A V R U I 整流电路中的四个二极管VD1、VD2、VD3、VD4，他们承受的反向最大峰值电压为输入电压Uin 最大值的一半，约为77.8V ；流过的最大平均电流约为0。
基于SPWM控制的DC-AC变换器的建模与仿真
基于SPWM控制的DC/AC变换器的建模与仿真图1.仿真原理图参数设置：仿真电路的直流电源设置500V,负载为三相RL对称负载，设置电阻为0.5Ω，电感为1mH，注意的是这里检测相电压相电流用多路测量器Multimeter（在Measurement中），所以要在Measurement中选Branch voltages and currents。
图2中可以看到多路测量界面中出现了Ub1 Ub2 Ub3，Ib1Ib2 Ib3对应的就是三相负载的相电压和相电流，右边拖进去的就是demux（在Signal Routing 中）输出的顺序。
图2.RLC参数设置图3.多路测量设置界面图4.计算基波图4为计算输出电压的基波分量图5为PWM发生器在simpowersistem/Extra Library/control Block中，三相逆变器用六个脉冲信号，所以选（6 pulses），载波频率一般选3000——8000左右，使用内部的调制信号，调制度可以自己设置，一般设置0.7左右图5.PWM发生器图6为逆变桥设置，这里我们要设置device为IGBT/Diodes图6.逆变桥图7.a 相电压输出波形可以发现相电压是6电平波，这里的c f 载波频率是1500Hz ，那么载波比N=1500=3050， 根据所学知识知道，N 越大，那么谐波含量就越少，下面图8就是通过FFT 分析输出相电压谐波含量，选取不同的N 值，那么谐波含量也就不同。
图8.相电压谐波分析图9.a相电流输出波形图10.a相电流谐波分析=1000Hz时的输出波形及谐波分析：当N=20时，也就是fc图10所示的就是相电压波形，可以看出要比N=30时要疏得多，图12为相电压的谐波分析，比较图12和图8发现，当N变小时，THD要变大，由原来的104.31%增大到105.84%。
同理，把图13和图14与图9和图10发现相电流的畸变也变大了，由原来的7.42%增到8.55%。
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基于PWM控制器芯片的AC/DC电源设计
目前，在100W以下电源方案中，一般都使用脉冲宽度调制（PWM）控制芯片来实现PWM的调制，开关控制模式相对直流工作模式有很高的工作效率，使用反激离线工作模式，提高了系统工作的安全性，非常适合应用在便携式充电设备及电源适配器，比如，手机充电器，电源适配器等，因此，AC/DC PWM开关电源芯片在市场上的需求量非常大。
不过传统的AC/DC电源方案都是使用变压器次级线圈反馈模式（SSR）,变压器次级反馈工作模式都需要低压端的恒压－恒流控制芯片协助完成电压的转换和实现恒流，此类应用方案增加了系统应用复杂程度，同时还增加系统方案的设计成本，本文要介绍的AC/DC电源控制芯片是思旺电子的SE3910，这是一款变压器原边线圈反馈模式（PSR）的PWM控制芯片。
SE3910技术特点
SE3910是一款绿色模式PWM控制器芯片,适用于小功率AC/DC充电器,适配器及LED驱动方案；该芯片为SOP－8封装，PWM模式工作时开关频率固定在40KHz,其内部集成了恒压恒流控制模块，应用方案使用PSR模式，省略了传统方案中的光耦合器、恒压/恒流控制芯片及其周围电路，大大简化了芯片的应用成本，降低了系统应用的复杂度。
芯片设计时特别考虑了EMI，对开关频率模块特别设计有频率抖动功能，每3.2ms 的周期内按所设计的顺序出现8种不同的开关频率，将电磁干扰频谱转移到一个相对较宽的频率带宽，从而达到优化系统EMI的目的。
同时SE3910的工作状态使用多模式调节功能，在空载或轻负载时，芯片会自动进入PFM工作模式，保证电源系统输入能量和输出能量精确守恒，防止了轻载或空载时能量过大，当负载升高到芯片所设置的重载设计值时，芯片会控制系统自动进入PWM工作模式，大幅度的优化了系统的工作效率，使系统效率能够达到80%以上，也减小了空载和轻载工作状态下的输出纹波。
芯片设计有软启动功能，很好的抑制了系统上电时的大电流，保护了电路板的损坏，减小了系统启动时的大电流对系统功耗的影响；芯片还具有电源欠压保护功能，LEB
功能、过温度保护功能等，最大程度的提高了芯片工作时的可靠性和安全性；芯片适合应用在5W及5W以下的电源方案中。
典型应用方案
SE3910能广泛应用在各种低功率AC/DC开关电源方案中，比如手机充电器，电源适配器等，除此之外，由于芯片集成有恒流功能，所以也可广泛应用在小功率LED驱动方案中。
图1是SE3910基本的应用电路，其中由变压器/输出级/R3/R4/SE3910等组成负反馈通路，通过调整GATE端的开关信号占空比来控制变压器的转换能量，使系统稳定在设置的工作状态。
交流电压先经过一个桥式整流电路将交流转换成高压直流信号，R1和C2组成系统启动电路，VIN是SE3910的启动PIN，COMV PIN上的R5、C6和C7组成系统补偿电路，确保系统具有稳定的频率响应，FB是输出电压检测PIN，通过设置R3/R4就可以调整变压器副边上的电压，根据变压器电压比与匝数比成正比的原理，来实现对直流输出电压的调整；GATE是PWM输出PIN，它用来控制功率管13003来实现控制变压器原边的峰值电流，来达到对变压器转换能量的控制，CS PIN用来检测变压器峰值电流，当系统工作在恒流模式时，CS PIN上的电压会被固定在设置的最大值，也就确定了变压器原边最大峰值电流，从而实现输出也恒流，通过调整R6电阻就可以灵活调整输出恒流值。
图2是目前比较流行的SE3910应用方案实例，一个是充电器方案，另一个是LED驱动方案。
系统设计时的关键点在于输出恒压和恒流值设计。
输出恒压值的设计：
系统的恒压实现原理是通过SE3910内的运算放大器将由变压器负反馈的的输出电压信号在芯片FB PIN上的采样值稳定在芯片所设置的ref的恒定值，ref 是芯片内部一个带隙基准源模块所输出的恒定电压为1.5V，从而达到稳定输出电压的目的。
其中
分别是变压器副边和次边的匝数，
分别是二极管D6和D7的导通电压，在粗略设计时可忽略二极管的电压差，所以上式可简化为：
输出恒流值设计：
系统的恒流设计原理是通过设置Primary Side的峰值电流为恒定值，芯片的CS pin在恒流工作模式时，会被固定在最大值0.8V，0.8V除以R6的值就能将变压器的原边最大峰值电流设置在要求值，变压器两边之间的电流比等于匝数的反比，再乘以反激时的占空比就能得到一个恒定的输出电流。
上式中的
是变压器原边最大峰值电流，
是芯片设置的0.8V。
在选择上述参数时需要电阻
和变压器的匝数比的精度要高，这些参数直接影响输出恒压和恒流的精度，其它器件基本上比较通用，只需要按照厂家提供的参数就可以。
系统特点：
采用变压器原变反馈模式（PSR），省略了传统方案中外围的光耦合器、恒压恒流控制芯片及周围器件，大幅度降低了系统成本；芯片能多模式工作，确保系统达到了较高的工作效率；小于50uA的系统启动电流；能达到较精确的恒压和恒流值；输出有短路保护；小的待机功耗（Standby Power）；宽泛的交流电压供电范围（85V~275V）。
基于SE3910所设计的开关电源方案，一般只适用输出在5W及5W以下方案，主要是当输出功率较大时，变压器会工作在连续工作模式（CCM），导致系统效率会下降，输出恒流精度会变差。
本文小结
随着便携式电子设备越来越流行，便于携带的充电器、适配器等相关配件也会越来越受消费者青睐，未来电源方案势必会向低成本、易携带、高性能、高可靠性的方向发展。
高性能PWM控制器芯片SE3910正是顺应此趋势，使用该芯片可以构建使用很少外部元件并在宽的交流电压输入范围内保持高性能的AC/DC转换器解决方案。