反激电源设计与仿真
单端反激式开关电源设计与仿真_英文_高素玲
loop，so the design and analysis of voltage control method are relatively simple． Because the amplitude of sawtooth
waveform is relatively larger，so its anti-interference ability is relatively stronger．
2 Design of current-mode flyback switching power supply
Single flyback switching power supply composed by UC3842 chip block diagram is shown in Fig． 2［3］．
clock pulse to set the latch，the output pulse drive power MOSFET． The current pulse in the power supply circuit gradually increases，when the amplitude of current in the
Key words： switching power supply； UC3842； single flyback； simulation CLC number： O189. 1 Document code： A Article ID： 1001 － 7011（ 2014） 04 － 0556 － 05
Comparing with the voltage-controlled，current mode PWM switching power supply have better voltage regula-
单端反激DC_DC电路仿真
单端反激DC/DC电路仿真一、设计要求▪利用simpowersystems建立单端反激电路的仿真模型。
输入直流电压源，电压28V，电压纹波小于10%，输出电压5V，电压纹波小于2%，输出额定功率30W。
电路开关频率10KHz，整流二极管通态压降0.8V，计算功率管的工作占空比，并选择开关管（选择MOSFET）及二极管。
▪ 1.满负载的仿真。
DC/DC变换器输出功率30w，R=0.68欧姆，C=4700uf,仿真时间0.2s。
观察并记录MOSFET的工作波形（电压，电流波形），输出整流二极管的工作波形（电压，电流波形），输出波形。
▪ 2.小负载的仿真。
DC/DC变换器输出功率0.5w，R=50欧姆, C=4700uf仿真时间0.2s。
观察并记录MOSFET的工作波形（电压，电流波形），输出整流二极管的工作波形（电压，电流波形），输出波形。
▪仿真分析，选择合适的功率管，整流二极管（电压，电流参数），设计合适的占空比（由合适输入输出电压决定）。
二、实验电路与仿真1.满负载的仿真。
R=0.68欧姆，C=4700uF。
MOSFET的工作波形（电压，电流波形），输出整流二极管的电压工作波形输出整流二极管的电流工作波形输出波形由图，磁化电流为连续2、小负载的仿真。
R=50欧姆, C=4700uF。
MOSFET的工作波形（电压，电流波形）输出整流二极管的电压工作波形输出整流二极管的电流工作波形输出波形由图知，磁化电流为不连续三、实验结果分析当开关管S 导通时，输入电压Uin 加到变压器的原边绕组N1上，由于变压器对应端的极性，副边绕组N2 为下正上负，二极管D 截至，副边绕组N2没有电流通过。
当S 截止时，副边绕组N2极性上正下负，二极管D 导通，此时S 导通期间储存在变压器中的能量便通过二极管D 向负载释放。
在工作过程中，变压器起了储能电感的作用。
当满负载时，磁化电流连续。
当S 截止时间较小时，在截止时间结束时，副边电流将大于0，在这种状态下，下一周期开始S 重新导通，原边绕组电流则不会从0开始。
反激式开关电源电路设计
反激式开关电源电路设计一、反激式开关电源的基本原理1.输入滤波电路：用于对输入电压进行滤波，消除噪声和干扰。
2.整流电路：将输入交流电压转换为直流电压。
3.开关变压器：通过变压器实现电压的升降。
4.开关管：通过快速开关控制电源的输出。
5.输出滤波电路：对输出电压进行滤波，减小纹波。
二、反激式开关电源的设计步骤1.确定需求：首先需要确定设计要求，包括输出电压和电流、负载稳定性要求、效率要求等。
2.选择开关管和变压器：根据需求选择合适的开关管和变压器，考虑其最大工作电流和功率损耗。
3.转换频率的选择：根据应用的具体要求，选择合适的转换频率。
较高的频率可以减小变压器的尺寸，但也会增加开关管的功耗。
4.控制电路设计：设计开关管的控制电路，包括驱动电路和保护电路，确保开关管的正常工作和保护电路的可靠性。
5.输出滤波电路设计：设计输出滤波电路，用于滤除输出电压中的高频噪声和纹波，提高稳定性和负载能力。
6.开关电路设计：设计开关电路，确保开关管的快速开关和可靠性。
7.其他辅助电路设计：如过温保护电路、过流保护电路等。
8.电路板布局和布线：根据电路设计和要求进行电路板布局和布线，提高电路的可靠性和稳定性。
9.电路仿真和调试：使用仿真软件对设计的电路进行仿真分析，并进行实际的电路调试，确保电路的可靠性和稳定性。
三、反激式开关电源设计的注意事项1.高效率设计：选择合适的元件和电路设计，减小功率损耗，提高电源的整体效率。
2.稳定性设计：考虑负载稳定性的要求，选择合适的控制策略和滤波电路，提高电源的稳定性和负载能力。
3.保护设计：考虑过温、过流、短路等保护功能的设计，保护电源和负载器件的安全。
4.电磁兼容设计：反激式开关电源中产生的高频噪声易对其他电子设备产生干扰，需要采取适当的电磁屏蔽和滤波措施。
5.安全性设计：合理设置安全保护电路和安全措施，确保电源在故障情况下能够及时切断电源，保护用户的安全。
通过以上步骤和注意事项，可以设计出一台高效、稳定、安全的反激式开关电源，满足不同应用领域的需求。
一种反激式开关电源的设计与仿真
第38卷第4期计算机仿真2021年4月文章编号：1006 -9348(2021 )04 -0083-06一种反激式开关电源的设计与仿真王强\王槐生U，田宏伟1(1.苏州大学应用技术学院，江苏苏州215325;2.苏州大学电子信息学院，江苏苏州215006)摘要：为实现小功率开关电源的小型化、高效化和低成本，提出了一种基于电流型PW M芯片UC3842控制下双路输出的反激式开关电源。
研究了电源的拓扑结构和工作原理，详细分析了EM1滤波器和整流滤波电路、功率变换电路、PW M控制电 路、反馈检测电路的关键参数和设计过程。
利用Sabei•软件的仿真工具箱搭建了电路闭环仿真模型，模拟反激式电路的环路控制，实现两路直流输出5V/1A和15V/1A，效率髙达90%。
仿真结果证明了设计的正确性和可行性。
关键词.•开关电源;反激式;电路设计;建模与仿真中图分类号:TP391.9 文献标识码：BDesign and Simulation of a Flyback Switching Power SupplyWANG Qiang1,WANG Huai - sheng12 ,TIAN H ong-w ei1(1. Applied Technology College,Soochow University,Suzhou Jiangsu 215325 ,China；2.School of Electronic and Information Engineering,Soochow University,Suzhou Jiangsu 215006,China)A B S T R A C T：For the r e a l ization of small switching power supply miniaturization,high efficiency,and low cost,a f l yback switching power supply controlled dual output was designed based on the current - mode P W M chip U C3842.The topological structure and working principle of the power supply were studied.The key parameters and the design process of EMI f i l t e r s and r e c t i f i e r f i l t e r circuit,power conversion circuit,PWM control circuit,feedback detection c i rc u i t were analyzed in ing the simulation toolbox of Saber software t o build the closed - loop simulation mode l simulating the loop control of the flyback c i r c u i t and achieving the two - channel DC output of 5V/1A and 15 V/1A,the efficiency can reach 90%.The simulation resu l t s prove the correctness and f e a s i b i l i t y of the design.K E Y W O R D S：Switching power supply； Flyback； Circuit design； Modeling and simulationi引言近年来，随着电子电路仿真技术应用领域的不断扩展，对仿真技术也提出新的要求，如何提高仿真的可靠性和准确性，提高建模和仿真的效率对于电子电路设计具有重要意义[|]。
基于MULTISIM的反激式开关电源的仿真
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两绕组变压器的磁阻模型转化为电路模型 事实 成 ’, 模型， 上， ’, 模型对于 多于 ( 个绕组的 变压器是无效 的。 因此， 根据变 压器的实际模 型，可建立对应 的磁阻模型如图 ( 所示。
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仿真结果分析
由于电路较复杂， 建模完毕后， 首先对电路进行分块仿真， 本
!( ! 变 压 器 磁芯模型
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要： 开关电源的仿真技术可以提高设计的整体性能， 缩短开发周期， 降低成本， 仿真技术的研究非常有必要。该文以 3#4 稳压、 56 稳 流开关电源作为研究对象， 将 78,9:/:7; 仿真工具与模型建立理论相结合， 对该电源的各个部分进行了仿真研究， 优化了电源 的基本参数。并且对变压器建模进行了深入的研究， 从物理模型与磁芯模型两方面详细介绍了变压器建模的过程， 进而完成了 整个开关电压闭环系统的仿真研究， 最后对开关电源进行了稳定性分析， 确定了其稳定工作的条件。
关键词： 开关电源； 仿真； 变压器模型 78,9:/:7； &’()*+,)< 6= >’. =(?0@*>(2) 2A =B(>C’ D2B.E =0DD@F B(@@ (?DE2G. >’. =F=>.? H = D.EA2E?*)C.% =’2E>.) >’. I.G.@2D?.)> CFC@. *)I C0> >’. C2=>% (> (= ).C.==*EF >2 =>0IF >’. =(?0@*>(2) >.C’)2@2JFK 9’. D*D.E A2C0=()J 2) =B(>C’ D2B.E =0DD@F B(>’ G2@>*J. *)I C0EE.)> =>*L(@(>F% C2?L()()J >’. =(?0@*>(2) >22@ 2A 70@>(=(? *)I >’. >’.2EF 2A .=>*L@(=’()J ?2I.@=% ?*M.= * I..D =>0IF 2) .G.EF D*E> 2A >’. D2B.E =0DD@F *)I ’*= 2D>(?(N.I >’. I.=(J)K 9’E20J’ >’. >’.2EF 2A .=>*L@(=’()J >E*)=A2E?.E ?2I.@% >E*)=A2E?.E D’F=(C*@ ?2I.@ *)I ?*J).>(C C2E. ?2I.@ *E. ()>E2I0C.I () I.>*(@ *)I >’. B’2@. C@2=.O@22D =(?0@*>(2) =F=>.? (= C2?D@.>.IK P()*@@F% >’. D*D.E *)*@FN.= >’. =>*L(@(>F 2A >’. =F=>.?% I.>.E?()()J >’. C(EC0?=>*)C. A2E >’. =B(>C’ D2B.E =0DD@FK -./01*2(< =B(>C’ D2B.E =0DD@F Q 中图分类号 R 9S5;TK ; 789:/:7 =(?0@*>(2) >E*)=A2E?.E ?2I.@ Q 文献标识码 R 6 Q 文章编号 R T###O5UU3 ! "#T# + #"O##"3O#$ 使用的磁性器件模型必须忠实地再现或预测电路的行为，磁性器 件的模型必须随着每个新电路的仿真而改变。 变压器的建模主要分为两个部分，即磁阻模型与磁芯模型。 磁阻模型是根据变压器的物理模型转化得到的，用磁阻的形式反 映变压器的物理结构； 磁芯模型是变压器磁芯的建模， 它如实地反 映变压器磁芯的工作状态。
saber仿真35W反激开关电源设计
今天开始，为大家介绍一个开关电源仿真的实例。
由于开关电源具有很强的非线性，并且经常是双环乃至多环反馈，因此无论用哪种仿真工具，对其进行仿真分析都是一件很困难的事情，相信用Saber进行开关电源分析的网友，也有过类似的经验。
这个仿真实例中使用了TI的UC3844做为控制器，实现一个反激电路。
验证电路源于TI公司的UC3844 数据手册(data sheet) 第七页所提供的反激变换器设计电路，如下图所示：在SaberSketch根据对该原理图进行适当修改，具体修改情况如下:1.输出由双路±12V/0.3A 的负载改为24V/0.6A负载.2.输出滤波电容C12/C13 由2200u 改为141u. C11 由4700u 改为3000u3.去掉负载绕组供电的复杂滤波网络, 改为RC充电模式, 其中R=10, C=C2=100u.4.将输出部分的滤波器由π 型改为电容直接滤波.5.去掉MOSFET (UFN833)的缓冲电路( SNUBBER).6.对部分Saber中没有模型的器件进行替换:a. POWER MOSFET UFN833->mtp4n80eb. Current Sense R10=0.33->R10=0.55c. Output Rectifier USD945->mbr2545ct UFS1002->ues704d. T1采用xfrl3 template 使用电感量控制变比, L1=1m, L2=10.7u, L3=216.7u, L4=66.9u.在完成以上修改后，在各种负载条件下，对该电路进行仿真分析。
测试条件:Vacin = 117V,Vout = 5V/4A (Rload =1.25)Vout = 24V/0.6A (Rload=40)分析结果如下：如上图图所示，额定负载情况下，Vout = 5.0019V/23.933V。
如上图所示，额定负载情况下输出频率为: FOSC= 39.383KHz , 占空比D=0.26761, 输入直流电压Vdc=144.31V。
负电压反激开关电源设计
负电压反激开关电源设计全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：负电压反激开关电源设计是一种常用的电源设计方案，适用于需要负电压输出的电子设备，比如一些特定的传感器、仪器仪表、通信设备等。
本文将介绍负电压反激开关电源设计的基本原理、设计步骤和注意事项，希望可以帮助读者更好地理解和应用这种电源设计方案。
一、基本原理负电压反激开关电源设计的基本原理是通过控制开关管的导通和截止，实现输入电压到输出电压的变换。
其基本结构如下图所示：在这个结构中，输入电压经过整流滤波得到直流电压Vin，接着经过MOSFET和变压器T的控制，变换成高频交流电压，再通过二次整流滤波得到输出电压Vout。
由于变压器的极性反转，所以输出电压是负的。
二、设计步骤1. 确定输出电压和输出电流要求：首先需要确定设备所需的输出电压和输出电流，这将决定整个电源设计的参数。
2. 选择开关管和变压器：根据输出电压和输出电流的要求，选择合适的开关管和变压器，确保其工作在正常范围内。
3. 设计控制电路：设计开关管的驱动电路和控制电路，保证其能够正常地进行导通和截止，实现电压变换。
4. 设计反馈电路：设计反馈电路控制输出电压稳定在设定值，主要包括误差放大器和脉宽调制器。
5. 进行仿真和调试：利用仿真软件对整个电路进行仿真验证，确保电路的性能符合要求。
然后进行实际调试，逐步优化电路性能。
6. 进行稳定性测试：完成电路设计后，需要进行稳定性测试，确保电路在各种工况下能够稳定输出负电压。
三、注意事项1. 电路的布局应合理：开关电源中存在较大的高频噪声，需要注意电路的布局，尽量减少信号线的长度，降低电磁干扰。
2. 开关管的选择要注意：选择合适的开关管，能够承受电压和电流的要求，并且具有低导通电阻和快速开关速度。
3. 变压器的设计要合理：变压器是整个反激电源的重要部分，需要考虑到绕组的匝数、线径等参数，确保在工作频率下具有合适的电感和耦合度。
4. 输出滤波电路的设计要充分考虑：对于负电压输出，需要特别注意输出滤波电路的设计，保证输出电压的纹波和噪声较小。
基于Saber的反激式开关电源仿真
基于Saber的反激式开关电源仿真摘要通过使用Saber软件,搭建电路级模型,仿真研究反激式开关电源。
分析反激式开关电源原理,并与试验样机做对比,体现仿真对设计的指导性作用。
关键词aber;反激式开关电源;仿真开关电源被誉为高效节能电源,它代表着稳压电源的发展方向。
目前,随着各种新科技不断涌现,新工艺被普遍采用,新产品层出不穷,开关电源正向小体积、高功率密度、高效率的方向发展,开关电源的保护电路日趋完善,开关电源的电磁兼容性设计及取得突破性进展,专用计算机软件的问世为开关电源的优化设计提供了便利条件。
Saber是美国Analogy公司开发,现由Synopsys公司经营的系统仿真软件,被誉为全球最先进的系统仿真软件,也是唯一的多技术,多领域的系统仿真产品,现已成为混合信号、混合设计技术和验证工具的业界标准,可用于电子、机电一体化、机械、光电、光学、控制等不同类型系统构成的混合系统仿真,与其他由电路仿真软件相比,其具有更丰富的元件库和更精致的仿真描述能力,仿真真实性更好。
1反激式开关电源基本原理反激式开关电源其拓扑结构如图1。
其电磁能量储存与转换关系如下如图2(a)当开关管导通,原边绕组的电流Ip将线形增加,磁芯内的磁感应强度将增大到工作峰值,这时可以把变压器看成一个电感,逐步储能的过程。
如图2(b)当开关管关断,初级电流降到零。
副边整流二极管导通,感生电流将出现在复边。
从而完成能量的传递。
按功率恒定原则,副边绕组安匝值与原边安匝值相等。
2基于UC3842的反激式开关电源电路设计由Buck-Boost推演并加隔离变压器后而得反激变换器原理线路。
多数设计中采用了稳定性很好的双环路反馈(输出直流电压隔离取样反馈外回路和初级线圈充磁峰值电流取样反馈内回路)控制系统,就可以通过开关电源的PWM(脉冲宽度调制器)迅速调整脉冲占空比,从而在每一个周期内对前一个周期的输出电压和初级线圈充磁峰值电流进行有效调节,达到稳定输出电压的目的。
反激开关电源课程设计
反激开关电源课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解反激开关电源的基本原理，掌握其电路组成和工作流程。
2. 让学生掌握反激开关电源的关键参数计算，包括变压器的匝比、功率、效率等。
3. 让学生了解反激开关电源的优缺点，以及其在实际应用中的注意事项。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行反激开关电源电路设计的能力。
2. 培养学生运用相关软件（如PSPICE、MATLAB等）对反激开关电源进行仿真分析的能力。
3. 培养学生通过实验验证反激开关电源性能，并能对电路进行调试和优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术学科的兴趣和热情，增强其学习动力。
2. 培养学生具备团队协作精神，能在小组讨论中发挥自己的优势，共同完成课程任务。
3. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程素养，使其在设计和实践中注重细节，追求高质量。
课程性质：本课程为电子技术学科的专业课程，旨在让学生掌握反激开关电源的设计和应用。
学生特点：学生具备一定的电子技术基础知识，具有较强的学习能力和动手能力。
教学要求：结合课程性质和学生特点，本课程要求教师采用理论教学、案例分析、实验操作等多种教学方法，引导学生主动参与，提高其设计能力和实践能力。
通过分解课程目标为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 反激开关电源原理及电路组成- 介绍反激开关电源的工作原理- 分析反激开关电源的电路组成，包括开关元件、变压器、整流滤波等部分2. 反激开关电源关键参数计算- 讲解变压器匝比的计算方法- 介绍功率、效率等关键参数的计算公式3. 反激开关电源设计方法- 分析反激开关电源的设计步骤- 引导学生运用教材中提供的公式、图表等进行电路设计4. 反激开关电源的优缺点及注意事项- 讲解反激开关电源的优点、缺点- 强调在实际应用中需注意的问题，如电磁干扰、热管理等5. 反激开关电源仿真与实验- 介绍相关软件（如PSPICE、MATLAB等）的使用方法，进行仿真分析- 安排实验课程，让学生动手搭建反激开关电源电路，验证性能并进行调试优化6. 教学进度安排- 将教学内容分为8个学时，其中理论教学4学时，案例分析2学时，实验操作2学时- 教学内容与教材章节相对应，确保科学性和系统性教学内容根据课程目标制定，旨在使学生掌握反激开关电源的理论知识和实践技能。
单端反激式开关电源的设计及仿真研究-电源在线网
单端反激式开关电源的设计及仿真研究来源：电源在线网Single-ended Flyback Switching Power Supply Design and Simulation马暖，苟艳娜，李晓青兰州交通大学自动化与电气工程学院(甘肃兰州730070)Ma nuan, Gou yanna, Li xiaoqing, School of Automation & Electrical Engineering, Lanzhou Jiaotong University(Lanzhou, 730070, China)摘要：电源是各类电子设备的重要组成部分。
设计了以SG1844控制器为核心的单端反激式开关电源的电路，给出了系统的变压器、电压环以及电流环的主要参数设计方法，建立了模型并运用ORCAD/PSPICE对开关电源的整体电路进行仿真实验，结果表明该设计的可行性。
关键词：开关电源双环控制高频变压器PSPICE仿真Abstract：V arious types of electronic equipment, power supply is an important part. SG1844 controller is designed with the core of single-ended flyback switching power supply circuit, given the system transformer, the voltage loop and current loop of the main parameters of the design method, a model and the use of ORCAD/PSPICE for the overall switching power supply circuit simulation results show the feasibility of the design.Keywords: Switching power supply, Dual-loop control, High frequency transformer, PSPICE Simulation［中图分类号］TN86 ［文献标识码］ A 文章编号：1561-0349（2011）09-1 引言由于开关电源既节能又带来巨大的经济效益，引起社会各界的重视而得到迅速推广。
宽电压直流输入双端反激开关电源仿真与设计
电力电子Power Electronic电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering 宽电压直流输入双端反激开关电源仿真与设计张明詹佩袁钥(西安西驰电气股份有限公司陕西省西安市710075 )摘要：本文为了满足装置内部控制供电需求，设计了一款具备宽电压直流输入、两路输出的双端反激开关电源；借助P S I M仿真软件，搭建了详细的电路仿真模型，通过仿真验证了环路的稳定性、电压调整率、负栽调整率等；最终通过实物的测试和整改，进一步验证仿真 糢型，对同类别双端反激开关电源的设计具有一定的理论和实践指导意义。
关键词：宽电压；双端反激；开关电源；P S I M仿真随着电力电子技术的不断发展，尤其是开关器件的高频化、控制策略的性能改进，电力电子产品逐渐趋向于小型化、高效化以及高功率密度化。
作为有目共睹的典型特例，以往的大体积、低效率的开关电源逐渐被淘汰，高频化、小体积、高效率的开关电源越来越得以推广。
随着开关电源技术的发展，衍生出了多种类别。
根据变压器输入输出绕组是否为同名端，开关电源可分为正激式和反激式；根据拓扑电路不同可分为不对称半桥、全桥等。
相对来说，目前在中、小功率段仍以反激式开关电源为主，究其原因主要有以下两点：(1) 反激式开关电源在开关导通时励磁，能量储存在变压器中，当开关管断开后，变压器中的能量才传递给负载，即不能实时传递能量，故不适合较大功率；(2)相对比其它拓扑，正激式开关电源需要额外的磁复位绕组及电路；全桥拓扑元器件多，大功率场合具有一定优势；不对称半桥虽然成本低，但损耗较大；最主要的，同等功率下，反激开关电源效率最高。
因此，反激开关电源经常用于各种装置、小系统的供电11]。
根据变压器原边绕组所接开关管的个数，反激式开关电源又可分为单端式和双端式。
其中，单端式应用最为广泛，常用于工频交流90-270V;当输入为较高的直流电压时，由于单端反激开关管关 断时尖峰电压较高，对开关管耐压要求较高，故经常采用双端反激。
90W反激型开关电源的仿真设计
摘要开关电源不但能够节省资源保护环境，还为人们带来巨大的经济效益，这使得开关电源的发展成为一种必然趋势。
而反激型开关电源使用到的元器件的个数少、电路简单、成本低、可靠性高，伴随着人们对小型化消费类电子产品的需求日益增高，小功率开关电源的需求也随之增高，所以反激型开关电源得到了广泛的应用。
反激型开关电源主要由4个部分组成，即主电路、控制电路、检测及保护电路和其他电路。
主电路也就是反激型电路，控制电路采用UC3842这种PWM集成控制芯片组成。
在确定了反激型开关电源的整体拓扑后，联系需要达到的技术指标，通过计算可以得到主要元器件母线电容、变压器、MOSFET的相关参数。
对于一些辅助型器件的参数可以在仿真软件中进行调试得到。
功率因数的校正使用有源功率因数校正，可以达到0.99以上。
在Multisim仿真软件中对设计出的电路拓扑进行调试和仿真验证，在整体仿真图中可以看到输出电压为20V左右，等待输出电压稳定之后电压波形为一条直线，其输出负载的电流为4.2A左右，在需要达到的技术指标中输出电压为20V，输出电流为4.5A，结果与实际需要达到的指标有一定的误差，误差在允许的范围之内，所以90W反激型开关电源的仿真设计完成。
关键词：开关电源；反激；仿真；调试AbstractSwitching power supply will not only be able to save resources to protect the environment, but also bring huge economic benefits for people, which makes the development of the switching power supply has become an inevitable trend. The number of flyback switching power supply using fewer components to the circuit is simple, low cost, high reliability, along with the demand for miniaturization of consumer electronics products of the increasing demand for small switching power supply also will increased, so the flyback type switching power supply has been widely used.Flyback switching power supply is mainly composed of four parts, namely the main circuit, control circuit, detection and protection circuits and other circuits. The main circuit is a flyback circuit, PWM control circuit using UC3842 this integrated control chips. In determining the overall topology flyback switching power supply after contact technical indicators need to reach, you can get the main components bus capacitor, transformer, MOSFET related parameters by calculation. For some parameters of the device can be assisted in the simulation software debug obtained. Power factor correction using active power factor correction, can reach more than 0.99.In Multisim software to design a circuit topology for debugging and simulation, the overall figure can be seen in the simulation output voltage of about 20V, output voltage stability after waiting voltage waveform is a straight line, the output load current is 4.2A about the need to meet the technical specifications of the output voltage is 20V, output current is 4.5A, and the actual results of the indicators needed to achieve a certain error, the error is within the allowable range, so the 90W flyback switching power supply design simulation completed.Key Words: Switching power supply, Flyback, Simulation, Debugging目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)1 绪论 (4)1.1 开关电源的研究意义 (4)1.2 开关电源的发展现状和前景 (4)1.3 反激型开关电源的研究 (4)2 反激型开关电源系统设计 (4)2.1 电源系统的整体框架 (4)2.2 反激变换电路工作拓扑及其工作原理 (5)2.3 依据技术指标设计相应的反激型电路 (6)2.3.1 对于母线上电容的计算 (6)2.3.2 变压器的计算..................................................................... 错误!未定义书签。
单端反激式开关电源设计及电磁兼容仿真
目录一、单端反激式开关电源设计 (3)1.电路参数设计及元器件选取 (3)2.电路拓扑结构 (5)3.负载输出波形 (5)二、部分单端反激式开关电源EMI产生原因及现象 (5)1.MOS管动作时产生的EMI (6)2.二级管动作时产生的EMI (8)三、部分单端反激式开关电源EMI抑制措施分析 (9)1.减缓开关管动作（上升沿、下降沿） (9)2.减小干扰源的大小（对变压器的漏感Le的处理） (13)3.开关管加RCD缓冲吸收电路 (14)4.二级管加RC吸收电路 (18)5.整体效果比较 (21)6.抖频消除Mos管两端电压尖峰 (22)四、EMI电源滤波器的设计 (24)1.电源设备中EMI滤波器的作用 (24)2.EMI干扰类型 (26)3.EMI滤波器的基本结构 (26)4.EMI滤波器的设计原则 (27)5.EMI滤波器结构设计 (28)6.共模和差模扼流圈磁芯和电感参数设计 (28)7.X、Y电容的选取 (29)8.EMI滤波器的正确安装 (30)五、EMI电源滤波器插入损耗测试 (30)1.T型低通滤波器 (30)2.π型低通滤波器 (32)3.实际电容滤波器 (34)4.实际电感滤波器 (35)5.三端电容器 (36)6.大容量电容与小容量电容并联对EMI插入损耗波形分析 (39)六、设计过程中遇到的问题及解决方案 (40)七、设计过程的收获与心得体会 (40)八、参考资料 (41)一、单端反激式开关电源设计1.电路参数设计及元器件选取:36V（1）输入直流电压Vin:12V（2）输出直流电压Vo（3）输出电流I:1.2A（4）电容C:300uF（5）电阻R:10Ω（6）PMOS管：图1.PMOS管参数（7）开关管频率f:50khz（8）占空比D=0.4PMOS管驱动电压参数图2.PMOS管驱动电压参数（9）变压器参数设计（漏感系数K=0.98）由V o V in =N PN S·D1−D得N PN S=2由U P=NU SN=N P N SU P=L P d ip d tU S=M d ip d tM2=L p L s 得L P L S =N P2N S2=4图3.线性变压器参数设计（10）二极管:ues7042.电路拓扑结构图4.单端反激电路拓扑图3.负载输出波形图5.单端反激电路负载输出波形二、部分单端反激式开关电源EMI产生原因及现象功率器件高频开通和关断的操作导致电压和电流快速的变化是产生EMI的主要原因。
(完整版)反激式开关电源的设计方法
1 设计步骤:1.1 产品规格书制作1.2 设计线路图、零件选用.1.3 PCB Layout.1.4 变压器、电感等计算.1.5 设计验证.2 设计流程介绍:2.1 产品规格书制作依据客户的要求，制作产品规格书。
做为设计开发、品质检验、生产测试等的依据。
2.2 设计线路图、零件选用。
2.3 PCB Layout.外形尺寸、接口定义，散热方式等。
2.4 变压器、电感等计算.变压器是整个电源供应器的重要核心，所以变压器的计算及验证是很重要的，2.4.1 决定变压器的材质及尺寸:依据变压器计算公式Gauss x NpxAeLpxIp B 100(max ) ➢ B(max) = 铁心饱合的磁通密度(Gauss)➢ Lp = 一次侧电感值(uH)➢ Ip = 一次侧峰值电流(A)➢ Np = 一次侧(主线圈)圈数➢ Ae = 铁心截面积(cm 2)➢B(max) 依铁心的材质及本身的温度来决定，以TDK FerriteCore PC40为例，100℃时的B(max)为3900 Gauss ，设计时应考虑零件误差，所以一般取3000~3500 Gauss 之间，若所设计的power 为Adapter(有外壳)则应取3000 Gauss 左右，以避免铁心因高温而饱合，一般而言铁心的尺寸越大，Ae 越高，所以可以做较大瓦数的Power 。
2.4.2 决定一次侧滤波电容:滤波电容的决定，可以决定电容器上的Vin(min)，滤波电容越大，Vin(win)越高，可以做较大瓦数的Power ，但相对价格亦较高。
2.4.3 决定变压器线径及线数:变压器的选择实际中一般根据经验，依据电源的体积、工作频率，散热条件，工作环境温度等选择。
当变压器决定后，变压器的Bobbin 即可决定，依据Bobbin 的槽宽，可决定变压器的线径及线数，亦可计算出线径的电流密度，电流密度一般以6A/mm 2为参考，电流密度对变压器的设计而言，只能当做参考值，最终应以温升记录为准。
基于UC3842的反激式开关电源的设计与仿真
2 UC3842 的工作原理
UC3842 是一种高性能、单端输出、频率可调的电流型 PWM 调制器，最大的 优点是外接元件少、 外围线路简易、 价格低， 广泛应用于工业产品中的开关电源。 UC3842 主要特点有：①振荡器的频率控制较精确，可微调；②电流工作模式频 率可达 500KHz；③自动前馈补偿功能；④闭锁 PWM，逐周电流限制；⑤内置参考 源，可欠压锁定；⑥大电流图腾柱输出，最大可达 1A；⑦带滞后的欠压锁定； ⑧启动、工作电流门槛较低。 UC3842 内部原理图如图 2 所示
V Lp
DT I 1 ，其中 D 为占空比， T
is
Np Vo I p max t Ns Ls
其中，i s 为副边电流瞬时值，N p 为变压器原边匝数，N s 为变压器副边匝数，
V o 为输出电压， L s 为副边电感。
图1
反激电路原理图
反激式变换器有两种工作模式，一种为连续工作模式，一种为非连续工作模 式。在下一个周期的驱动信号来临前，变压器副边电感中的电流已经降低为 0， 这种工作模式成为电流非连续工作模式。如果在下一个周期的驱动信号来临前， 变压器副边电感中的电流没有降低为 0，此种工作模式成为电流断续模式。处于 连续模式和断续模式之间的是临界模式， 此种状态下， 当下一个周期信号来临时， 电感电流刚好减少为 0.为了避免变压器磁芯饱和，通常设计变压器工作在非连 续工作模式。 反激式变换器主要有以下特点 ： （1） 高频变压器一次绕组的同名端与二次绕组的同名端极性相反，一次绕组
[5]
非同名端和开关管的驱动端共地，一次绕组的同名端接电压源的正端。 （2）高频变压器相当于一个储能电感，在开关管导通时变压器储存能量， 在 开关管截止时，将能量传给二次侧。 （3）可在连续模式下或非连续模式下工作。 （4）可以构成直流输入端的变换器，也可以构成交流输入的 AC/DC 变换器。 （5）输出电压低于或高于输入电压取决于高频变压器的匝数比。 （6）增加二次绕组和相关电路可以获得多路输出。 （7） 反激式变换器一般不需要在输出整流二极管与滤波电容之间串联低频滤 波电感。
反激式开关电源的设计方法
反激式开关电源的设计方法反激式开关电源是一种常用于电子设备中的高效率电源。
它通过将输入电源的直流电压转换为高频脉冲信号，再进行变压、整流和滤波等处理，最终得到所需要的输出电压。
本文将介绍反激式开关电源的设计方法，包括主要元件的选择、电路的设计和调试等内容。
一、元件的选择1.变压器：反激式开关电源的核心元件之一、在选择变压器时，需要根据设计好的输入和输出电压来确定变比。
同时，还需要考虑变压器的工作频率、功率损耗、功率因数等参数。
一般情况下，选择具有较高工作频率和较低损耗的变压器效果会更好。
2.开关管：开关管主要用于开关电源中的开关操作。
在选择开关管时，需要考虑电流和电压的要求，以及其承受功率和导通损耗等参数。
常见的开关管有MOSFET和IGBT等。
3.控制芯片：控制芯片用于控制开关管的导通和关闭时间，以及输入输出电压的稳定性等。
选择合适的控制芯片需要考虑芯片的工作频率、控制方式、保护功能等参数。
4.输出电容和滤波电感：输出电容和滤波电感用于平滑输出电压和滤除高频噪声。
在选择时，需要考虑电容和电感的电压和电流容量，以及使用寿命等因素。
二、电路的设计1.输入滤波电路：输入滤波电路主要用于去除输入电源中的高频噪声和波动。
常见的输入滤波电路包括滤波电容和滤波电感的串联组合，以及降压电感和降压二极管的并联组合。
2.开关电路：开关电路是反激式开关电源的核心部分，它通过开关管的导通和关闭操作，将输入电源的直流电压转换为高频脉冲信号。
开关电路一般由开关管、变压器、滤波电容和滤波电感等元件组成。
3.输出调整电路：输出调整电路用于稳定输出电压，并提供过载、过流和短路等保护功能。
常见的输出调整电路包括反馈电路、比较电路和控制芯片等。
4.反馈电路：反馈电路用于检测输出电压，并通过控制芯片对开关管的导通和关闭时间进行调节，从而稳定输出电压。
反馈电路一般由分压电阻、运放和电压比较器等组成。
三、电路的调试1.输出电压调节：利用调整反馈电路中的分压电阻，可以实现对输出电压的调节。
基于INN801B的反激式开关电源电路建模与仿真
- II -
哈尔滨工业大学工程硕士学位.............................................................................................................................. I 绪论 ......................................................................................................................... 1
国内图书分类号：TP391.3 国际图书分类号：621.38
学校代码：10213 密级：公开
工程硕士学位论文
基于 INN801B 的反激式开关电源电路建模 与仿真
硕 士 研 究 生： 杨双带 导 副 导 师： 汪洋副教授 师： 林永旺博士
申 请 学 位： 工程硕士 工 程 领 域： 电子与通信工程 所 在 单 位： 富士康科技集团 答 辩 日 期： 2011 年 12 月 授 予学 位单位： 哈尔滨工业大学
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哈尔滨工业大学工程硕士学位论文
Abstract
With rapid development of modern technology and application of all types of new technology, consumer electronic products become smaller, lighter and thinner. Furthermore, customer requires higher performance and market time for new product. This is a big challenge for product design, especially on circuit design of power supply. With the development and application of computer and EDA technology, simulation technology becomes an important one in modern circuit design and analysis. It makes a big improvement from our traditional design method that’s based on quantitative caculation and circuit experiment. Base on theory of flyback circuit from switching power supply, the article introduces how the simulation model is built. Following chip of INN801B and introduction of circuit on Anti-jamming, Voltage Switching, Output Rectification and Filter, Output Sampling and Return, we concluds Artificial Circuit of this article. The article focuses on modeling technology and simulation method for key components of switching power supply. On component modeling, through detail analysis on PWM’s operating theory to decompose and simplify PWM control on IC’s structure, it makes switching power supply with perfect function to control chip INN801B. PSpice models of components are built respectively referred to power diode, power MOSFET, transformer working theory and physical structure features. The whole system model is made up of each module model. Finallly, it simulates the dynamic response process of the switching power supply’s close loop control system with system model. Through the comparison between simulation and actual measurement result, we concluded that simulation wave form can take place of the actual one. This proves the accuracy of simulation model using switching power. Before turning out prototype, PSpice can take the place of test equipment to evaluate the feasibility of design scheme, provide reliable data for component parameters selection, and improve the circuit design efficiency and quality. Throught the articale study, we concluded that circuit simulated product from PSpice model used in our actual design can meet rhe function and reliability test. It makes the product mass production realized successfully in some enterprises. Keywords : switching power supply, simulation software, PSpice, modeling
反激式开关电源设计
反激式开关电源设计(徐辉)概述：在反激拓扑中，开关导同时，变压器储存能量，负载电流由输出滤波电容提供；开关关断时，变压器存储的能量传送到负载和输出滤波电容，以补偿电容单独提供负载电流时消耗的能量。
应用范围：这种拓扑在输出功率为5~150W电源中应用非常广泛。
它最大的特点是不在次级接储能电感(但需加较小的滤波电感)，使成本降低，体积较小。
电源电路原理图：一、输入部分电路设计：电路原理图如下：◆输入部分主要由下列几部分组成：保险丝F1（3A/250V）、热敏电阻N1（5D-9）、压敏电阻ZN1（7D471K）、共模电感L1（22mH/2A）、整流二极管BD1~BD4（1N5399）和C6（47U/400V）组成。
◆输入整流器：在选择整流器是应注意下面一些重要参数：1）最大正向整流电流：它主要由输出功率决定，所以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：由于整流器处在高电压的环境中，它必须有较高的反向截止电压，一般应为600V以上。
3）能承受较高的浪涌电流能力：浪涌电流是由开关管导通时的峰值电流所产生的。
◆滤波电容的计算：1）正确的选择电容很重要，它影响输出端的低频纹波和输出电压保持时间这两个参数。
计算滤波电容的公式如下：C=I×t /ΔV （C：电容值（F）；I：负载电流（A）；t：电容提供电流的时间（s）；ΔV：允许的纹波电压（V）。
）备注：一般根据输出功率算：1W用1uF的电容2）电容的纹波电流对电源的寿命有很大影响，流经直流输入回路的平均电流Idc由下公式决定：Idc=Ids×Dmax；这里的，Ids：输入Np（MOS管）电流；Dmax：最大占空比。
3）这里也给出与上面公式不一样求C值的公式：按经验值：C=（400~600）×Idc（单位：uF）4）流经C的纹波电压Vcr：Vcr=（Idc×t）/C （t：为整流器的非导通时间，由二极管资料得到；）◆流经开关元件的有效电流值：Irms=Ids×√（Ton/T）（Ton为开关导通时间，T为整个周期。
基于UC3842单端反激电源的设计与仿真分析
图1 UC3842的内部结构图图2 总体设计框图电压，再经过大容量滤波电容得到直流高压电。
输入额定电压为220V，电压最大值为311V，考虑2倍裕量，选择整流二极管1N4005（600V/1.0A），输出侧可选择容值为80μF电解电容。
3.2 反馈回路设计（图4）反馈回路采用精密稳压源TL431和线性光耦[14]袁先举,苌飞霸,王子洪等.医院应急调配设备及维修配件精准储备探讨[J].医疗卫生装备, 2021.[15]陈淑芬.医疗调配中心的实践探讨[J].中国医疗器械信息, 2017, 23(20):2.4N25A。
光耦工作在线性放大区，其电流放大系数传输比CTR 为20%。
其中，U o =12V，U re f =2.5V，=10mA。
UC3842外围电路设计选取R 17=1.2kΩ,C 假设开关电源效率为耐压，可选择3.5 变压器设计（表选磁芯材料和型号。
选用软磁铁氧体度的变化量△o nT max_=磁芯填充系数：铜的填充系数：电流密度：选用P A e1=0.297cm 计算变压器初级电感量。
DCM 模式在最大输出功率时，电流临界连续：计算铁芯上所开气隙的长度δ：（6）计算变压器原边绕组匝数：（7）取68匝，计算匝比，确定各副边绕组匝数：（8）1V 为输出整流二极管压降。
图3 稳压电源原理图图4 反馈回路表2 变压器技术指标电气性能指标断续模式（DCM）输入电压V in_min =249V 输出电压V O1=12V 输出功率24W 效率η=0.9输入功率P i n =26W 最大占空比0.45工作频率150kHz 输出电压纹波50mV表1 开关电源技术指标电气性能指标断续模式（DCM）输入电压176～264V 输出电压V O1=12V 输出功率24W 效率η=0.75输入功率P in =32W 最大占空比0.45工作频率150kHz 输出电压纹波50mV取5匝，计算变压器原副边绕组电流有效值。
变压器原边电流峰值为：P 2变压器原边电流有效值为：变压器各副边电流有效值为：（13）确定原副边导线线径和股数。
反激式开关电源设计详细流程
反激式开关电源设计详细流程1.确定需求：首先要明确设计电源的输入电压和输出电流的需求，以及设计的环境条件，如工作温度范围和工作效率等。
2.选择主要元器件：根据需求确定选择适配器的主要元器件，包括变压器、MOSFET、二极管、电感器、电容器等。
3.设计变压器：变压器是反激式开关电源中的一个重要元器件，主要功能是提供电源输出的隔离和变压功能。
根据需求设计变压器的变比和功率，确定铁芯材料和绕线参数，如线径和绕线圈数等。
4.选择MOSFET：MOSFET是电源开关的关键元器件，它需要具备低导通和开关损耗、高效率和可靠性等特点。
根据需求选择合适的MOSFET，通过计算和模拟分析确定导通和关断时的最大功率损耗。
5.设计电感器和电容器：电感器和电容器用于滤波和稳压，通过计算和模拟模拟设计电流和电压波形，选择合适的电感值和电容值，以保证输出电流和电压的稳定。
6.设计控制电路：根据反激式开关电源的工作原理，设计适当的控制电路，用于控制开关管的导通和关断。
控制电路包括脉宽调制（PWM）控制和电流/电压反馈控制，以确保输出电流和电压的稳定和可靠。
7.选择和设计保护电路：反激式开关电源需要一些保护电路，如过压保护、过流保护、短路保护等。
根据设计需求选择合适的保护元器件和电路，以防止电源和被供电设备的损坏。
8.PCB设计：根据电路设计和布局要求进行PCB设计，包括元器件的布局、走线、线宽、间距等。
同时要考虑电磁兼容性（EMC）和热管理的问题。
9.原理图和PCB布线优化：通过仿真软件对电路进行仿真和优化，优化电路的参数和特性，如输出电压波形、效率和稳定性等。
10.系统测试与调试：完成PCB的制作和组装后，进行系统测试与调试，测试电源的输出性能、稳定性和保护功能等，并进行必要的调整和优化。
11.电源性能评估：对设计的电源进行性能评估，包括效率、功率因数、纹波和噪声等，以确保其符合设计要求和行业标准。
12.生产和质量控制：根据设计要求进行电源的批量生产，并进行质量控制，包括检测和测试，以确保产品的质量和可靠性。
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RCD电路电阻、二极管的计算
• 电阻R： 在变压器下半周期由截至变为导通时，C上的能量经R来释放，直到C上的电 压将到下次MOS管关断之前的反电动势Vrest，在放电的过程中，漏感电动 势ΔVpp是不变的，通过放电常数R、C和变压器关断时间的关系，可以求得 R的值，可以按周期T的63%计算： R×C=0.63T×（ Vrest+ ΔVpp ）/ ΔVpp 注释：T=1/f f：为变压器的工作频率。 R=0.63 （ Vrest+ ΔVpp ）/ （ΔVpp ×f ×C） 其功耗为：P= Le×Isc2×f/2 由于D和C上都有能量消耗，而且放电时间可能要短，所以该电阻的实际功耗 可按计算值的一半考虑。 P（实际）=P（计算值）/2 • 关于D的取值 • 耐压值要超过叠加值的10%。 • 电流要大于输入电流平均值的10%
MOS管（开关管）的选择
MOS管的耐压选择： Vdss=2*Vdcmax DS极间耐压要是两倍 的直流输入最大电压 MOS管的耐电流选择： Idrms=Iout*[1.2(Po/Vdcmin)/1-Dmax] Idrms:MOS所通过的电流有效值 Iout:输出电流 Po:输出功率 Vdcmin:最小输入直流电压值 Dmax：最大占空比 MOS的导通损耗计算 Psw=Idrms^2*Rds 有效电流值的平方乘上MOS内阻
安规电容之--Y电容
• 交流电源输入分为3个端子：火线（L）/零线（N）/地线 （G）。在火线和地线之间以及在零线和地线之间并接的 电容, 这两个Y电容连接的位置比较关键,必须需要符合相 关安全标准, 以防引起电子设备漏电或机壳带电,容易危及 人身安全及生命。它们都属于安全电容,从而要求电容值 不能偏大,而耐压必须较高。 • Y电容主要用于抑制共模干扰 • Y电容的存在使得开关电源有一项漏电流的电性指标。
整流桥（桥堆）的计算
整流桥的耐压选择 整流桥的耐电流选择 5为输入电流有效值的倍数，经验值。 所选整流桥的正向管压降 所选整流桥的功率损耗计算
BUCK电容容值的计算
• 红线圈起的电阻为I C的高压启动电阻，电阻阻值的选择由IC特性决 定。 • 蓝线圈起的部分为RCD箝位电路(也称为关断缓冲电路)。此部分电路 主要用于限制MOS关断时高频变压器漏感的能量引起的尖峰电压和次 级线圈反射电压的叠加，叠加的电压产生在MOS管由饱和转向关断的 过程中，漏感中的能量通过D向C充电，C上的电压可能冲到反电动势 与漏感电压的叠加值，即：Vrest+ Δ Vpp。
次级侧部分
吸收
分压
吸收回路
不知道莫工分析的RC吸收结果怎么样，请上传系统。 • 吸收的本质 ，什么是吸收？ • 在拓扑电路的原型上是没有吸收回路的，实际电 路中都有吸收，由此可以看出吸收是工程上的需 要，不是拓扑需要。 • 吸收一般都是和电感有关，这个电感不是指拓扑 中的感性元件，而是指诸如变压器漏感、布线杂 散电感。 • 吸收是针对电压尖峰而言，电压尖峰从何而来？ 电压尖峰的本质是什么？ • 电压尖峰的本质是一个对结电容的dv/dt充放电过 程，而dv/dt是由电感电流的瞬变（di/dt）引起的， 所以，降低di/dt或者dv/dt的任何措施都可以降低 电压尖峰，这就是吸收。
隔离开关电源框架结构图
EMI 整流滤波 变压器 次级整流滤波 输出
开关器件 采样反馈
PWM 控制IC
隔离器件
高压区域
低压区域
电源电路原理图
初级侧部分
第一个安规元件—保险管
• 作用： 安全防护。在电源出现异常时，为了保护核心器件不 受到损坏。 • 技术参数： 额定电压V、额定电流I、熔断时间I^2RT。 • 分类： 快断、慢断、常规
EMI电路
• X电容，共模电感（也叫共模扼流圈 ），Y电容
• 根据IEC 60384-14,安规电容器分为X电容及Y电 容: • 1. X电容是指跨与L-N之间的电容器, • 2. Y电容是指跨与L-G/N-G之间的电容器.
安规电容之--X电容
• X电容多选用耐纹波电流比较大的聚脂薄膜类电容。这种 类型的电容,体积较大,但其允许瞬间充放电的电流也很大, 而其内阻相应较小。 • X电容容值选取是uF级，此时必须在X电容的两端并联一 个安全电阻,用于防止电源线拔插时,由于该电容的充放电 过程而致电源线插头长时间带电。 安全标准规定,当正在 工作之中的机器电源线被拔掉时,在1秒钟内,电源线插头两 端带电的电压(或对地电位)必须小于原来额定工作电压的 37%。 • 作为安全电容之一的X电容,也要求必须取得安全检测机构 的认证。X电容一般都标有安全认证标志和耐压AC250V 或AC275V字样,但其真正的直流耐压高达2000V以上,使 用的时候不要随意使用标称耐压AC250V或者DC400V之 类的的普通电容来代用。
选取压敏电阻的方法
• 压敏电阻虽然能吸收很大的浪涌电能量，但不能承受毫安级以上的持 续电流，在用作过压保护时必须考虑到这一点。压敏电阻的选用，一 般选择标称压敏电压V1mA和通流容量两个参数。
• • • • • • •
a 为电路电压波动系数，一般取值1.2. Vrms 为交流输入电压有效值。 b 为压敏电阻误差，一般取值0.85. C 为元件的老化系数，一般取值0.9. √2 为交流状态下要考虑峰峰值。 V1mA 为压敏电阻电压实际取值近似值 通流容量，即最大脉冲电流的峰值是环境温度为25℃情况下，对于规 定的冲击电流波形和规定的冲击电流次数而言，压敏电压的变化不超 过± 10％时的最大脉冲电流值。
反激开关电源设计与仿真
开关电源的拓扑结构分类
• 10W以内常用RCC(自激振荡)拓扑方式 • 10W-100W以内常用反激式拓扑（75W以 上电源有PF值要求） • 100W-300W 正激、双管反激、准谐振 • 300W-500W 准谐振、双管正激、半桥等 • 500W-2000W 双管正激、半桥、全桥 • 2000W以上 全桥
压敏电阻的作用
• 压敏电阻是一种限压型保护器件。利用压敏电阻的非 线性特性，当过电压出现在压敏电阻的两极间，压敏 电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值，从而 实现对后级电路的保护。 • 主要作用：过电压保护、防雷、抑制浪涌电流、吸收 尖峰脉冲、限幅、高压灭弧、消噪、保护半导体元器 件等。 • 主要参数有：压敏电压、通流容量、结电容、响应时 间等。 • 压敏电阻的响应时间为ns级，比空气放电管快，比 TVS管（瞬间抑制二极管）稍慢一些，一般情况下用 于电子电路的过电压保护其响应速度可以满足要求。
NTC的作用
• NTC是以氧化锰等为主要原料制造的精细半导体电子陶瓷 元件。电阻值随温度的变化呈现非线性变化，电阻值随温 度升高而降低。利用这一特性，在电路的输入端串联一个 负温度系数热敏电阻增加线路的阻抗，这样就可以有效的 抑制开机时产生的浪涌电压形成的浪涌电流。当电路进入 稳态工作时，由于线路中持续工作电流引起的NTC发热， 使得电阻器的电阻值变得很小，对线路造成的影响可以完 全忽略。
共模电感的作用
• 共模电感上，A和B就是共模电感线圈。这两个线圈绕在同 一铁芯上，匝数和相位都相同(绕制方向向反)。这样，当电 路中的正常电流流经共模电感时，电流在同相位绕制的电感 线圈中产生反向的磁场而相互抵消，此时正常信号电流主要 受线圈电阻的影响(和少量因漏感造成的阻尼)；当有共模电 流流经线圈时，由于共模电流的同向性，会在线圈内产生同 向的磁场而增大线圈的感抗，使线圈表现为高阻抗，产生较 强的阻尼效果，以此衰减共模电流，抑制高速信号线产生的 电磁波向外辐射发射，达到滤波的目的。
高压启动与RCD箝位电路
C的作用则是将该部分的能量吸收掉，其容量由下式决定： C=（Le×Isc2）/（ Vrest+ Δ Vpp ）2- Vrest2 这里的， Le：漏感，单端反激一般为40~100uH，低于40uH可不考虑，一般取50uH计算； Vrest：反电动势；2*n*Vout Δ Vpp：漏感电动势的峰值；8%*Vrest Isc：短路保护时变压器初级线圈流过的最大电流。Ipk^2
吸收回路
• • • • • 吸收的作用？ 1、降低尖峰电压 2、缓冲尖峰电流 3、降低di/dt和dv/dt，即改善EMI品质 4、减低开关损耗，即实现某种程度的软开 关。 • 5、提高效率。提高效率是相对而言的，若 取值不合理不但不能提高效率，弄不好还 可能降低效率。
保险管的计算方法
• • • • •
0.6为不带功率因数校正的功率因数估值 Po输出功率 η 效率（设计的评估值） Vinmin 最小的输入电压 2为经验值，在实际应用中，保险管的取值范围是 理论值的1.5~3倍。 • 0.98 PF值
相关知识
关于功率因数
• 大部分用电设备中，其工作电压直接取自交流电网。所以电网中会 有许多家用电器、工业电子设备等等非线性负载，这些用电器在使用 过程中会使电网产生谐波电压和电流。没有采取功率因数校正技术的 AC-DC整流电路，输入电流波形呈尖脉冲状。交流网侧功率因数只 有0.5~0.7，电流的总谐波畸变（THD）很大，可超过100%。采用功 率因数校正技术，功率因数值为0.999时，THD约为3%。为了防止电 网的谐波污染，或限制电子设备向电网发射谐波电流，国际上已经制 定了许多电磁兼容标准，有IEEE519、IEC1000-3-2等。 • 功率因数的校正(PFC)主要有两种方法：无源功率因数校正和有源 功率因数校正。无源功率因数校正利用线性电感器和电容器组成滤波 器来提高功率因数、降低谐波分量。这种方法简单、经济，在小功率 中可以取得好的效果。但是，在较大功率的供电电源中，大量的能量 必须被这种滤波器储存和管理，因此需要大电感器和电容器，这样体 积和重量就比较大也不太经济，而且功率因数的提高和谐波的抑制也 不能达到理想的效果。有源功率因数校正是使用所谓的有源电流控制 功率因数的校正方法，可以迫使输入电流跟随供电的正弦电压变化。 这种功率因数校正有体积小、重量轻、功率因数可接近1等优点。