PWM控制全桥软开关电源1
2010届本科毕业设计PWM控制全桥软开关电源设计
院（系）名称物理与电子信息学院
专业名称电气工程及其自动化
学生姓名张磊
学号060544129
指导教师马红梅硕士
完成时间2010年5月15日
PWM控制全桥软开关电源设计
张磊
物理与电子信息学院电气工程及自动化学号：060544129
指导教师：马红梅
摘要：本论文设计了一种基于PWM控制全桥软开关电源。设计了高频变压器、控制电路、交流EMI滤波器、输出保护电路等。本设计得到了一款输出为48V/20A的PWM 控制全桥软开关电源。该电源具有频率高、效率高、功率密度高、可靠性高等优点。
关键词：全桥变换器；零电压开关；PWM控制
PWM Control Full-bridge Soft Switching Power Supply
Zhang lei
Electronic Information Science and Technology No: 060544129
Tutor: Ma Hong-mei
Abstract: In this thesis, based on PWM control, a full-bridge soft switching power supply was designed. And it designed a high-frequency transformer, control circuit, AC EMI filter and output protection circuit. This design has been a PWM control output 48V/20A of full-bridge soft switching power supply. The power supply has a high frequency, high efficiency, high power density, high reliability,etc.
Key words: Full-Bridge Converter; ZVS; PWM Control
目录
摘要 (1)
2 PWM控制全桥软开关电源系统 (3)
2.1 PWM控制全桥软开关电源工作原理 (3)
2.2 方案论证 (4)
2.2.1 PWM控制全桥软开关电源实现的三种方式 (4)
2.3 PWM控制全桥软开关电源单元电路设计 (4)
2.3.1 主电路设计 (4)
2.3.2 高频变压器的设计 (7)
2.3.3 控制电路设计 (9)
2.3.4 交流EMI滤波及前级整流滤波电路设计 (14)
2.3.5 输出保护电路设计 (16)
3 系统调试 (16)
3.1 变压器的调试 (16)
3.2 测试记录 (16)
3.2.1 纹波电压测试 (16)
3.2.2 过电压保护(OVP)测试 (16)
3.2.3 短路保护测试 (17)
3.2.4 过电流保护(OCP)测试 (17)
3.2.5 过功率保护(OPP)测试 (17)
3.2.6 安全(Safety)规格测试 (17)
3.2.7 异常测试 (18)
3.2.8 电磁兼容(Electromagnetic Compliance)测试 (18)
3.2.9 可靠性(Reliability)测试 (18)
4 结束语 (18)
参考文献 (18)
1 引言
电源在一个典型系统中担当着非常重要的角色。从某种程度上来讲，可以看成是系统的心脏。电源按照不同的方式可以分为多种。其中，软开关电源是相对于硬开关电源而言的。硬开关电源的开关器件是在承受电压或电流的情况下接通或断开电路的，因此在接通和关断的过程中会产生较大的损耗，即开关损耗。开关频率越高，硬开关电源的开关损耗就越大。此外，开关过程中还会激起电路分布的电感和寄生电容的震荡，带来附加损耗并产生电磁干扰，这就需要采取防止电磁干扰的措施。
软开关电源较好的解决了上述硬开关电源的不足。软开关电源的开关器件在开通或关断的过程中，或是加于其上的电压为零，即零电压开关；或是通过开关器件的电流为零，即零电流开关。这种开关方式显著地减小了开关损耗的开关过程中激起的震荡，可以大幅度地提供开关频率，为开关电源小型化及高效率创造了条件。
本设计中采用软开关技术，它利用以谐振为主的辅助换流技术。软开关技术中,可分为零电压开通、零电流关断以及零电压电流开关共三种实现方式。本设计采用具有软开关功能的UCC3895集成芯片，设计了一款输出为48V/20A的、具有良好ZVS开关效果的、并能够减少副边占空比丢失的移相控制PWM ZVS DC/DC变换器。
2 PWM控制全桥软开关电源系统
2.1 PWM控制全桥软开关电源工作原理
图1给出了PWM控制全桥软开关电源系统的方框图。
从图1可知，将交流电源输入经整流滤波后转换成直流，通过PWM（脉冲宽度调制）信号控制开关器件，将经整流滤波而得到的直流电压加到开关变压器初级上，开关变压器次级感应出高频电压，经整流滤波供给负载，输出部分通过辅助电路反馈给控制电路，以达到预定输出电压的目的。
PWM控制全桥软开关电源以改变两臂对角线上下驱动电压移相角来调节输出电压，超前臂栅极电压领先于滞后臂栅极电压一个相位。在控制端对同一桥臂的两个反相驱动电压设置不同的死区时间，并利用变压器漏感和功率管的结电容与寄生电容完成谐振过程以实现零电压开通。PWM控制全桥软开关电源有效克服了感性关断电压尖峰和容性开通造成的开关管温度过高的缺点，减少了开关损耗与干扰。
图1 PWM控制全桥软开关电源系统方框图
2.2 方案论证
2.2.1 PWM控制全桥软开关电源实现的三种方式
PWM控制全桥软开关电源实现的三种方式为：
1. 零电流开关(ZCS)
使开关关断前其电流减小到零，则开关关断时就不会产生关断损耗和噪声，这种方式称为零电流关断。在很多情况下，直接称其为零电流开关。该种方式可以解决硬开关变换器中的硬开关损耗问题、感性关断问题及抑制可能产生的电压尖峰，但是由于器件本身的原因，仍然有两个主要的途径产生噪声。
2. 零电压开关(ZVS)
使开关开通前其两端电压为零，则开关开通时就不会产生损耗和噪声，这种方式称为零电压开通。与零电流开关相同，也直接称其为零电压开关。该种方式可以解决硬开关变换器中的硬开关损耗问题、容性开通问题及抑制可能产生的电流尖峰。
3. 零电压零电流开关(ZVZCS)
零电压开通和零电流关断配合应用，就可形成零电压零电流开关。这种开关方式，可以减小电路总损耗，抑制过电压。该种方式兼有方式的优点，但实现此种方式的电路较复杂。
2.3 PWM控制全桥软开关电源单元电路设计
2.3.1 主电路设计
1. 图2为主电路原理图：
图2中Q1、D1和Q4、D4组成一对桥臂，Q2、D2和Q3、D3组成另一对桥臂。两对桥臂的MOSFET管通过芯片UCC3895的控制信号，实现桥臂的互补通断，形成桥式电压型
逆变电路。其输出经高频变压器将电压互感到次级端，再通过后级整流得到直流。保证D5～D8是输出整流二极管，构成桥式整流：D5、D8为一桥臂，D6和D7构成另一对桥臂。L1是输出滤波电感，C5是输出滤波电容。
图2 主电路原理图
2. 主电路参数设定
输入电压V in ：V in =220V
输出电压V o ：V o =48V
输出电流I o ：I o =20A
额定输出功率P op ：P op =V o I o =1kW
设定整机输出效率η：η=0.9
开关频率：f =50kHz
变压器的变压比为：in 0m 300 5.16()49.40.85
V n V V σ===+?，取n =5；其中ΔV 为输出端整流管的压降，绕组和线路压降的总和，σm 为最大占空比。
3. 输出整流管D5~D8的选择
最大电流为25A ，平均电流为20A ，最高反向电压为22×48=135V
4. 主功率开关管Q1～Q4的选择
2
cm 120A 4A 5I I I n ====，V DS =400V
选择IRF460 MOSFET 。
开关管损耗：C OSS =440pF ，R DS(on)=0.27Ω 导通损耗：2
on 1DS(on)1
05160272W 2P I R ..==??=
开通时间：t d(on)=18ns
关断损耗：
9
3
S d 10.53004181050100.54W
2P UI t f -=??=??????= 5. 滤波电感L1的选择
设负载电流的变化为:0L 5%I i ≤?；
S 1
20μs T f ==
6max
ON 40.85
8.510μs 225010T f σ-===???
5
off 1.1510μs T -=?
设在关断期间，电流下降了满载电流的20%，即4A 。
因此有：
6
49.411.510142μH 140μH 4t L e I -???===≈?
6. 滤波电容C5的选择
电容器在单位时间内释放出来的能量为：
2
2
C CH CL 1(-)2P C U U N =
（1） 其中N 每秒内电容器充放电的次数，即输出整流频率。
C C
22CH CL OPP P 2(-)P P C U U f U U f ==???
（2）
要求△U opp ＜0.5V,则
C =1000μF
7. 缓冲电容C1～C4的选择
0S d cbp
4I D T C n V ??=?，取V cbp =15V ，则
6
20085201011μF 1μF 4515
d .C .-???==≈?? 2.3.2 高频变压器的设计
1. 常用的变压器的铁芯/磁芯材料包括以下几种：
(1) 硅钢片(Silicon Steel)：按照内部结构不同分无取向硅钢和取向硅钢。硅钢具有高饱和磁感应强度，三级品已具有1.6T 的饱和磁感应强度F 。有较高的相对导磁率，一般都在5000～100000硅钢适合作50赫兹或400赫兹变压器，也适合作滤波电抗器。因为其电阻率小，不可以在高频下工作。
优点：价格便宜，加上方便，磁性能较好。
缺点：不能在高频下工作。
(2) 坡莫合金(Permalloy)：坡莫合金是含镍30%～90%的软磁铁镍合金，初始导磁率约为10000，饱和磁感应强度约为1T 。坡莫合金曾经是高频铁芯材料的重要品种，现应用较少。
优点：磁性能较好。
缺点：价格高，高频性能不好，加上设备要求高，难以适应10KHz 以上的工作频率。
(3) 铁氧体(Ferrite)：是以铁为主要成分的或几种金属的复合氧化物。我们经常用到的R2K 系列铁氧体既是锰—锌铁氧体。铁氧体的磁导率较低，饱和磁感应强度也较低。例如R2K 系列铁氧体，其起始磁导率在2000～2500之间，饱和磁感应强度也只有0.3T （少数可达0.5T ）。但铁氧体的电阻率高，这样高频时，交流磁化时的涡流损耗小，目前是应用于高频领域主要的磁性材料。
优点：价格便宜，成型容易，高频发热较小，高频性能好。
缺点：易碎，居里温度低。
(4) 非晶态合金(Amorphous):非晶态的内部结构就像是液态结构的冻结，它不像晶体那样内部有各种规则的晶体结构，所以非晶态合金既具有金属性质，又像玻璃那样是非晶态的固体。非晶体从前来看是一种性能优异的磁性材料，饱和磁感应强度可达
1.25T(铁基)，剩磁低，矫顽力小。而且导磁率很高，20kHz 约为20000以上，是未来最有前途的磁性材料之一。
优点：损耗小，电阻率高，要求的激磁电流小。
缺点：价格偏高，长期工作时的稳定性还很不了解。产品一致性还没有把握。
2. 高频变压器参数设计
根据变压器设计的要求，选用PQ50/50铁氧体磁芯，先给出主功率变压器原边绕组匝数的设计公式和计算过程。考虑到采用UC 系列PWM 脉冲发生器的最佳工作频率，又因为采用高频开关性能良好的MOSFET 功率管，所以选择开关频率为50KHz 。
PQ50/50铁氧体的有效中心柱截面积为A Q =4.18cm 2，因此PQ50/50的乘积为：
P e Q 3.1416 4.1813.2A A A =?=?=
根据式(3)可以计算出变压器的原边绕组匝数：
8
in 1f s m e
10V N K f B A ?=???
(3) 其中：V in 变压器直流输入电压。
K f 波形系数，为有效值与平均值之比，方波是为4。
f s 开关工作频率。
B m 工作磁通密度。
A e 磁芯有效截面积，等于磁芯长与宽的乘积。
因此 88
in 13f s m e 103001047.7450101000 3.1416V N K f B A ??===????
???
取原边绕组48匝。
副边绕组匝数按照公式(4)和(5)来进行计算：
OP
21in
V N N V =
（4） O d 1
OP 0.85V V V V ++=
（5）
其中，输出电压：V o =48V ；
整流二极管压降：V D =1.2V ；
输出滤波电感压降：V L =0.2V
由(3)式得：
OP 481202
5811085..V ..++==
再将V op代入(4)式中得：
2
5811 48939
300
.
N.
=?=
因此副边绕组匝数取9匝。
实际绕制时原边为48匝，副边为9匝。
2.3.3 控制电路设计
1. 震荡参数及死区时间
震荡参数：主电路开关频率f：f=500KHz
死区时间：死区时间τ：τ≈500ns
2. UCC3895移相控制器
实现移相控制软开关电源的芯片有多种，如UC386X(61～68)系列、UCC3802、UCC38XX系列等。本设计采用UCC3895芯片。下列是该芯片的有关资料：UCC3895是Unitrode公司生产的一种高性能PWM移相式控制器。它保留了
UCC3875/6/7/8系列和UCC3879的功能，又对该控制器系列做了改进，增加了一些特性：如增加了自适应死区设置，以适应负载变化时不同的准谐振软开关要求。另外增加了PWM软关断能力，同时由于它采用了BCDMOS工艺，使它的功耗更小，工作频率更高等。它主要用于定频脉宽调制，同时配合零电压开关工作以实现在高频时的局部软开关功能。其主要功能如下：
可调节的输出导通延迟；
恰当的延迟设定；
双向作用的振动器同步化；
能工作在电压或电流模式控制；
可编程的软启动与软停止，能用单脚控制让芯片不工作；
占空比控制达0~100%；
7MHz单位增益带宽(VGB)的误差放大器；
工作频率达1MHz；
低的有效电流消耗仅约5Ma(在500kHz下)；
具有极低的过电压锁定电流消耗，典型值为150μA。
3. UCC3895引脚图
图3 UCC3895引脚图示
4. UCC3895的封装有20角，其引脚排列如图4所示。它采用恒频脉宽调制，结合谐振式零电压开关，提供高频时的高效率工作。
5. UCC3895的内部结构框图如图5所示：
由UCC3895内部结构框图可知，该芯片内部主要由震荡信号产生电路、电压及电流信号比较电路、输出脉冲信号产生电路、自适应延时脉冲产生电路及保护电路等几部分组成。
6. UCC3895的极限参数：
最高输入电压：17V(I DD＜10mA)
最大输入电流：30mA
基准（REF）参考电流：15mA
最大输出电流：100mA
EAP、EAN、EAOUT、RAMP、SYNC、ADS、CS、SS/DI、SB脚的最大模拟输入电压范围为-0.3V～(REF)0.3V
最大功耗:T A=250C时，N封装为1W，D封装为0.65W
结温范围：-550C～1250C
引线温度：+3000C。
图4 UCC3895引脚形式
7. 移相控制原理:
移相控制全桥零电压软开关变换器电路虽然具有高频零电压软开关运行、易实现移相控制、电流和电压应力小、巧妙利用寄生元件等突出优点，但是，它又存在着滞后桥臂软开关范围较窄、占空比损失较大、整流二极管电压震荡、初级有环流损耗等方面的问题。滞后臂难于实现零电压开关，其根本原因是：当滞后臂换流时，功率变压器正处于无源状态，即续流状态，输出电感和励磁电感都不能参与滞后臂的谐振换流。励磁电感参与全桥变换器谐振换流的充要条件是器件换流期间变压器处于能量输出状态或纯电感状态。因而，改进这种软开关电路的基本原理是：在滞后桥臂换流时使变压器由续流状态转化为纯电感状态，从而启用激励电感参与滞后桥臂的串联谐振。
8. 控制电路原理图
UCC3895及外围电路如图6所示：
电源电压VCC(脚15)为芯片内部逻辑与模拟电路提供电源，在该脚与之间应接一个1.0μF 的低ESR 和ESL 电路；基准电压REF （脚4）提供一个5V±1.2%的基准电压，它与地之间连接一只1.0μF 分别为除输出级外所有电路接地端和IC 输出端接地端。
9. UCC3895振荡器
C T (脚7)和R T (脚8)分别为振荡器定时电容和定时电阻。振荡器通过由该电阻编程的固定电流对该电容充电工作。由R T 调节的充电电流固定不变，流过R T 的电流为：RT T 3.0V I R
。软启动充放电电流也由I RT 编程。在电容C T 上的波形为锯齿波，峰值电压
是2.35V ，振荡器电路如图7所示：
图5 UCC3895内部结构框图
振荡器周期计算公式为：
-9T T osc 51201048
R C t ?=+? 式中，C T 的单位是F ，R T 的单位是Ω，t osc 单位是秒。本设计中取C T =220pF ，可得R T =431KΩ，即设置开关频率为100kHz ，输出信号频率为50kHz 。大的C T 与小的R T 的组合将引起C T 波形下降时间的延长，该延长的下降时间增大同步信号SYNC 的脉宽，从而限制4路输出脉冲之间的最大相移，并限制变换器的最大占空比。
SYNC(脚6)为振荡器同步脚，它是双向的，在本设计中将其悬空。
图6 UCC3895及外围电路
10. 软启动与失效脚
(1) 失效模式：芯片的快速关闭是由下列任何一种方法来实现的，在外部迫使
SS/DISB低于0.5V；在外部强迫V REF低于4V，V DD降到低于UNLO欠压锁定门限电平；或者过流信号被传感(V GS=2.5V)。
(2) 软启动模式：在故障之后或无效条件过去后，V DD高于启动门限电平，或者在软停止期间，SS/DISB(脚19)低于0.5V，SS/DISB将转变到软启动模式，该引脚现在的电源电流将等于I RT，在SS/SISB脚，由用户选择的1只电容，确定了软启动的时间，当其正常工作时片内有90μA恒流源向其充电，最后可达4.8V，以决定软启动时间为
1ms，所以C SS=18.75nF。
图7 振荡器电路图
(3) 输出级：OUTA(脚18)，OUTB(脚17)，OUTC（脚14），OUTD（脚13），它们是100mA的互补式MOS驱动器的四个输出脚。A-B、C-D分别是完全互补的，它们
1的振动器频率上工作，分别通过高频隔离变压器加以隔离放在接近50%的占空比和2
大后接到专用的MOSFET驱动芯片IXDD414以驱动一个MOSFET。
2.3.4 交流EMI滤波及前级整流滤波电路设计
1. EMI滤波及前级整流滤波电路如图8所示：
图8 交流EMI滤波及前级整流滤波电路
2. 交流EMI滤波器
交流EMI 滤波器主要作用是抑制开关电源进出的电磁干扰，具有双向抑制性。开关电源EMI 滤波器的基本网络如图9所示。
图9 交流EMI 滤波器
图9中差模抑制电容为C X ，共模电感为T 。滤波器是由电感和电容组成的低通滤波电路所构成，由于干扰信号有差模和共模两种，因此滤波器要对这两种干扰都具有衰减作用。其基本原理为：
(1) 利用电容通高频隔低频的特性，将电源正极和负极高频干扰电流导入地线，或将电源正极高频干扰导入电源负极。
(2) 利用电感线圈的阻抗特性，将高频干扰电流反射回干扰源。图2中差模抑制电容C x1和C x2的范围是0.1～0.47μF ；模抑制电感L 1范围5~25mH 。设计时，必须使共模滤波电路和差模滤波电路的谐振频率明显低于开关电源的工作频率，一般要低于10kHz ，即
10KHz
f =<
该设计中开关频率为50kHz ，符合要求。
3. 前级整流滤波电路
开关电源的前级整流滤波电路采用的是单相桥式不可控整流电容滤波电路。
(1) 输出平均电压U o=0.9U 2，输出平均电流O 2O L L
0.9U U I R R =
=。二极管上的平均电流为：D O 0.5I I =。
(2) 二极管上的最高反向电压：U DRM =2U 2
(3) 开关电源的滤波电路采用的是电容滤波电路。对于电容滤波，它的优点有：输出电源高，在小电流时滤波效果较好。但电容滤波也有缺点，它的负载能力差，电源接通瞬间充电电流很大，整流管要承受很大正向浪涌电流。它实用负载电流较小的场合。
2.3.5 输出保护电路设计
本电源变换器设置有两个保护功能和一个告警功能：输出过压保护，开关管过流保护和输出欠压告警。保护电路如图10所示：
图10 保护电路图
3 系统调试
3.1 变压器的调试
变压器计算好后，按照计算数值对变压器进行绕制，我们对其进行测试，我们会发现测试数值和计算数值有误差，这就需要我们反复增加或减少绕组进行修正，直到调到所需电压。
3.2 测试记录
3.2.1 纹波电压测试
纹波电压是指叠加在输出电压上的交流分量，一般为mV级。可将其放大后，用示波器观测其峰峰值。也可以用交流电压表测量其有效值，由于纹波电压不是正弦波，所以用有效值衡量存在一定的误差。纹波电压测试如图11所示：
3.2.2 过电压保护(OVP)测试
当电源供应器的输出电压超过其最大的限定电压时，会将其输出关闭(Shutdown)以
避免损坏负载之电路组件，称为过电压保护。过电压保护测试系用来验证电源供应器当出现上述异常状况时（当电源供应器内部之回授控制电路或零件损坏时，有可能产生异常之输出高电压），能否正确地反应。过电压保护功能对于一些对电压敏感的负载特别重要，如CPU、记忆体、逻辑电路等，因为这些贵重组件若因工作电压太高，超过其额定值时，会导致永久性的损坏，因而损失惨重。
图11 文波电压测试图
3.2.3 短路保护测试
当电源供应器的输出短路时，则电源供应器应该限制其输出电流或关闭其输出，以避免损坏。短路保护测试是验证当输出短路时（可能是配线连接错误，或使用电源之组件或零组件故障短路所致），电源供应器能否正确地反应。
3.2.4 过电流保护(OCP)测试
当电源供应器的输出电流超过额定时，则电源供应器应该限制其输出电流或关闭其输出，以避免负载电流过大而损坏。又若电源供应器之内部零件损坏而造成较正常大的负载电流时，则电源供应器也应该关闭或限制其输出，以避免损坏或发生危险。过电流保护测试是验证当上述任一种状况发生时，电源供应器能否正确地反应。
3.2.5 过功率保护(OPP)测试
当电源的输出功率（可为单一输出或多组输出）超过额定时，则电源应该限制其输出功率或关闭其输出，以避免负载功率过大而损坏或发生危险。又若电源内部零件损坏而造成较正常大的负载功率时，则电源也应该关闭或限制其输出，以避免损坏。过功率保护测试是验证当上述任一种状况发生时，电源能否正确地反应。本项测试通常包含两组或数组输出功率之功率限制保护，因此较上述单一输出之保护测试(OVP、OCP、Short)稍具变化。
3.2.6 安全(Safety)规格测试
(1) 输入电流、漏电电流等。
(2) 耐压绝缘：电源输入对地，电源输出对地；电路板线路须有安全间距。
(3) 温度抗燃：零组件需具备抗燃之安全规格，工作温度须于安全规格内。
(4) 机壳接地：需于0.1欧姆以下，以避免漏电触电之危险。变压输出特性：开路、短路及最大伏安(VA)输出。
3.2.7 异常测试
散热风扇停转、电压选择开关设定错误。
3.2.8 电磁兼容(Electromagnetic Compliance)测试
电源供应器需符合CISPR 22、CLASS B之传导与辐射的4dB馀裕度。
3.2.9 可靠性(Reliability)测试
老化寿命测试：高温(约50-60度)及长时间(约8-24小时)满载测试。
4 结束语
经实验证明，采用UCC3895芯片做成的PWM控制全桥软开关电源，不仅可以提高电源的工作效率，减少能源损耗，还可以对电源输出状况进行监控，而且有效实现了软开关，减少了因高频开通与关断而产生的能量损失。
参考文献
[1] 王兆安, 黄俊. 电力电子技术[M]. 北京: 机械工业出版社, 2008.
[2] 王增福, 李昶, 魏永明. 软开关电源原理与应用[M]. 北京: 电子工业出版社, 2006.
[3] 倪海东, 蒋玉萍. 开关电源专用电路设计与应用[M]. 北京: 中国电力出版社, 2008.
[4] 谢自美. 电子线路设计实验测试. 武汉: 华中科内蒙古大学学报[J], 2006.
[5] 王水平, 贾静, 方海燕. 开关稳压电源原理及设计[M]. 北京: 人民邮电出版社, 2008.
[6] 朱运利, 孙丽霞, 陈思海. EDA技术应用[M]. 北京: 电子工业出版社, 2007.
[7] 康华光. 电子技术基础[M]. 北京: 高等教育出版社, 1998.
[8] 周习祥. 移相控制PWM全桥软开关DC/DC变换器的设计与应用[D]. 2008.
[9]金永镐, 姜欣欣. 基于UCC3802的单端反激式开关电源的设计[A]. 信息技术, 2006: 23-27.
附录1 PMW控制全桥软开关电源原理图
常用开关电源芯片大全
常用开关电源芯片大全 第1章DC-DC电源转换器/基准电压源 DC-DC 电源转换器 1. 低噪声电荷泵DC-DC电源转换器AAT3113/AAT3114 2. 低功耗开关型DC-DC电源转换器ADP3000 3. 高效3A开关稳压器AP1501 4. 高效率无电感DC-DC电源转换器FAN5660 5. 小功率极性反转电源转换器ICL7660 6. 高效率DC-DC电源转换控制器IRU3037 7. 高性能降压式DC-DC电源转换器ISL6420 8. 单片降压式开关稳压器L4960 9. 大功率开关稳压器L4970A 高效率单片开关稳压器L4978 高效率升压/降压式DC-DC电源转换器L5970 14. 高效率1A降压单片开关稳压器LM1575/LM2575/LM2575HV 降压单片开关 稳压器LM2576/LM2576HV 16. 可调升压开关稳压器LM2577 降压开关稳压器LM2596 18. 高效率5A 开关稳压器LM2678 19. 升压式DC-DC电源转换器LM2703/LM2704 20. 电流模式升压式电源转换器LM2733 21. 低噪声升压式电源转换器LM2750 22. 小型75V降压式稳压器LM5007 23. 低功耗升/降压式DC-DC电源转换器LT1073 24. 升压式DC-DC电源转换器LT1615 25. 隔离式开关稳压器LT1725 26. 低功耗升压电荷泵LT1751 27. 大电流高频降压式DC-DC电源转换器 LT176 5 28. 大电流升压转换器LT1935 29. 高效升压式电荷泵LT1937 30. 高压输入降压式电源转换器LT1956 32. 高压升/ 降压式电源转换器LT3433
1203P60 PWM开关电源芯片
NCP1203 PWM Current?Mode Controller for Universal Off?Line Supplies Featuring Standby and Short Circuit Protection Housed in SOIC?8 or PDIP?8 package, the NCP1203 represents a major leap toward ultra?compact Switchmode Power Supplies and represents an excellent candidate to replace the UC384X devices. Due to its proprietary SMARTMOS t Very High V oltage Technology, the circuit allows the implementation of complete off?line AC?DC adapters, battery charger and a high?power SMPS with few external components. With an internal structure operating at a fixed 40 kHz, 60 kHz or 100 kHz switching frequency, the controller features a high?voltage startup FET which ensures a clean and loss?less startup sequence. Its current?mode control naturally provides good audio?susceptibility and inherent pulse?by?pulse control. When the current setpoint falls below a given value, e.g. the output power demand diminishes, the IC automatically enters the so?called skip cycle mode and provides improved efficiency at light loads while offering excellent performance in standby conditions. Because this occurs at a user adjustable low peak current, no acoustic noise takes place. The NCP1203 also includes an efficient protective circuitry which, in presence of an output over load condition, disables the output pulses while the device enters a safe burst mode, trying to restart. Once the default has gone, the device auto?recovers. Finally, a temperature shutdown with hysteresis helps building safe and robust power supplies. Features ?Pb?Free Packages are Available ?High?V oltage Startup Current Source ?Auto?Recovery Internal Output Short?Circuit Protection ?Extremely Low No?Load Standby Power ?Current?Mode with Adjustable Skip?Cycle Capability ?Internal Leading Edge Blanking ?250 mA Peak Current Capability ?Internally Fixed Frequency at 40 kHz, 60 kHz and 100 kHz ?Direct Optocoupler Connection ?Undervoltage Lockout at 7.8 V Typical ?SPICE Models Available for TRANsient and AC Analysis ?Pin to Pin Compatible with NCP1200 Applications ?AC?DC Adapters for Notebooks, etc. ?Offline Battery Chargers ?Auxiliary Power Supplies (USB, Appliances, TVs, etc.) SOIC?8 D1, D2 SUFFIX CASE 751 1 MARKING DIAGRAMS PIN CONNECTIONS PDIP?8 N SUFFIX CASE 626 8 xx= Specific Device Code A= Assembly Location WL, L= Wafer Lot Y, YY= Year W, WW= Work Week Adj HV FB CS GND NC V CC Drv (Top View) xxxxxxxxx AWL YYWW 1 8 See detailed ordering and shipping information in the package dimensions section on page 12 of this data sheet. ORDERING INFORMATION https://www.sodocs.net/doc/e47597731.html, 查询1203P60供应商
相关开关电源原理及电路图
相关开关电源原理及电路图 2012-06-03 17:39:37 来源:21IC 关键字：开关电源电路图 什么是开关电源?所谓开关电源，故名思议，就是这里有一扇门，一开门电源就通过，一关门电源就停止通过，那么什么是门呢，开关电源里有的采用可控硅，有的采用开关管，这两个元器件性能差不多，都是靠基极、(开关管)控制极(可控硅)上加上脉冲信号来完成导通和截止的，脉冲信号正半周到来，控制极上电压升高，开关管或可控硅就导通，由220V整流、滤波后输出的300V电压就导通，通过开关变压器传到次级，再通过变压比将电压升高或降低，供各个电路工作。振荡脉冲负半周到来，电源调整管的基极、或可控硅的控制极电压低于原来的设置电压，电源调整管截止，300V电源被关断，开关变压器次级没电压，这时各电路所需的工作电压，就靠次级本路整流后的滤波电容放电来维持。待到下一个脉冲的周期正半周信号到来时，重复上一个过程。这个开关变压器就叫高频变压器，因为他的工作频率高于50HZ低频。那么推动开关管或可控硅的脉冲如何获得呢，这就需要有个振荡电路产生，我们知道，晶体三极管有个特性，就是基极对发射极电压是0.65-0.7V是放大状态，0.7V以上就是饱和导通状态，-0.1V- -0.3V就工作在振荡状态，那么其工作点调好后，就靠较深的负反馈来产生负压，使振荡管起振，振荡管的频率由基极上的电容充放电的时间长短来决定，振荡频率高输出脉冲幅度就大，反之就小，这就决定了电源调整管的输出电压的大小。那么变压器次级输出的工作电压如何稳压呢，一般是在开关变压器上，单绕一组线圈，在其上端获得的电压经过整流滤波后，作为基准电压，然后通过光电耦合器，将这个基准电压返回振荡管的基极，来调整震荡频率的高低，如果变压器次级电压升高，本取样线圈输出的电压也升高，通过光电耦合器获得的正反馈电压也升高，这个电压加到振荡管基极上，就使振荡频率降低，起到了稳定次级输出电压的稳定，太细的工作情况就不必细讲了，也没必要了解的那么细的，这样大功率的电压由开关变压器传递，并与后级隔开，返回的取样电压由光耦传递也与后级隔开，所以前级的市电电压，是与后级分离的，这就叫冷板，是安全的，变压器前的电源是独立的，这就叫开关电源。 图开关电源原理图1
常见几种开关电源工作原理及电路图
一、开关式稳压电源的基本工作原理 开关式稳压电源接控制方式分为调宽式和调频式两种，在实际的应用中，调宽式使用得较多，在目前开发和使用的开关电源集成电路中，绝大多数也为脉宽调制型。因此下面就主要介绍调宽式开关稳压电源。 调宽式开关稳压电源的基本原理可参见下图。 对于单极性矩形脉冲来说，其直流平均电压Uo取决于矩形脉冲的宽度，脉冲越宽，其直流平均电压值就越高。直流平均电压Ｕ。可由公式计算， 即Uo=Um×T1/T 式中Um为矩形脉冲最大电压值；T为矩形脉冲周期；T1为矩形脉冲宽度。 从上式可以看出，当Um 与T 不变时，直流平均电压Uo 将与脉冲宽度T1 成正比。这样，只要我们设法使脉冲宽度随稳压电源输出电压的增高而变窄，就可以达到稳定电压的目的。 二、开关式稳压电源的原理电路 1、基本电路
图二开关电源基本电路框图 开关式稳压电源的基本电路框图如图二所示。 交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后，变成含有一定脉动成份的直流电压，该电压进人高频变换器被转换成所需电压值的方波，最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压。 控制电路为一脉冲宽度调制器，它主要由取样器、比较器、振荡器、脉宽调制及基准电压等电路构成。这部分电路目前已集成化，制成了各种开关电源用集成电路。控制电路用来调整高频开关元件的开关时间比例，以达到稳定输出电压的目的。 ２．单端反激式开关电源 单端反激式开关电源的典型电路如图三所示。电路中所谓的单端是指高频变换器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧。所谓的反激，是指当开关管VT1 导通时，高频变压器Ｔ初级绕组的感应电压为上正下负，整流二极管VD1处于截止状态，在初级绕组中储存能量。当开关管VT1截止时，变压器Ｔ初级绕组中存储的能量，通过次级绕组及VD1 整流和电容Ｃ滤波后向负载输出。
电气自动化+PWM型开关电源电路设计
1 引言 当今社会，时代在进步，人们的生活水平不断提高，越来越离不开电力电子产品电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，当然任何电子设备都离不开可靠的电源，进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。 1.1 什么是开关电源 电子电源是对公用电网或某种电能进行变换和控制，并向各种用电负载提供优质电能的供电设备。它可分为线性电源和开关电源两种。应用大功率半导体器件，在一个电路中运行于“开关状态”，按一定规律控制开关，对电能进行处理变换而构成的电源，被称为“开关电源”。在实际应用中同时具备三个条件的电源可称之为开关电源，这三个条件就是:开关(电路中的电力电子器件工作在开关状态而不是线性状态)、高频(电路中的电力电子器件工作在高频而不是接近工频的低频)和直流(电源输出是 直流而不是交流)。广义地说，凡用半导体功率器件作为开关，将一种电源形态转变成另一形态的主电路都叫做开关变换电路;转变时用自动控制闭环稳定输出并有保护环 节的则称开关电源。 1.2 开关电源基本工作原理 开关电源以半导体开关器件的启闭为基本原理，即通过控制开关晶体管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源。开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）或者脉冲频率调制方式（PFM）控制IC和外部电路构成。 开关电源有PWM调制、FWM调制和混合调制，这里选用PWM调制。PWM型开关电源的换能电路是将输入的直流电压转换成脉冲电压，再将脉冲电压转换成直流电压输出。 图1-1 PWM型开关电源原理框图
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常用开关电源芯片大 全
常用开关电源芯片大全 第1章DC-DC电源转换器/基准电压源 1.1 DC-DC电源转换器 1.低噪声电荷泵DC-DC电源转换器AAT3113/AAT3114 2.低功耗开关型DC-DC电源转换器ADP3000 3.高效3A开关稳压器AP1501 4.高效率无电感DC-DC电源转换器FAN5660 5.小功率极性反转电源转换器ICL7660 6.高效率DC-DC电源转换控制器IRU3037 7.高性能降压式DC-DC电源转换器ISL6420 8.单片降压式开关稳压器L4960 9.大功率开关稳压器L4970A 10.1.5A降压式开关稳压器L4971 11.2A高效率单片开关稳压器L4978 12.1A高效率升压/降压式DC-DC电源转换器L5970 13.1.5A降压式DC-DC电源转换器LM1572 14.高效率1A降压单片开关稳压器LM1575/LM2575/LM2575HV 15.3A降压单片开关稳压器LM2576/LM2576HV 16.可调升压开关稳压器LM2577 17.3A降压开关稳压器LM2596 18.高效率5A开关稳压器LM2678 19.升压式DC-DC电源转换器LM2703/LM2704 20.电流模式升压式电源转换器LM2733 21.低噪声升压式电源转换器LM2750 22.小型75V降压式稳压器LM5007 23.低功耗升/降压式DC-DC电源转换器LT1073 24.升压式DC-DC电源转换器LT1615 25.隔离式开关稳压器LT1725 26.低功耗升压电荷泵LT1751
27.大电流高频降压式DC-DC电源转换器LT1765 28.大电流升压转换器LT1935 29.高效升压式电荷泵LT1937 30.高压输入降压式电源转换器LT1956 31.1.5A升压式电源转换器LT1961 32.高压升/降压式电源转换器LT3433 33.单片3A升压式DC-DC电源转换器LT3436 34.通用升压式DC-DC电源转换器LT3460 35.高效率低功耗升压式电源转换器LT3464 36.1.1A升压式DC-DC电源转换器LT3467 37.大电流高效率升压式DC-DC电源转换器LT3782 38.微型低功耗电源转换器LTC1754 39.1.5A单片同步降压式稳压器LTC1875 40.低噪声高效率降压式电荷泵LTC1911 41.低噪声电荷泵LTC3200/LTC3200-5 42.无电感的降压式DC-DC电源转换器LTC3251 43.双输出/低噪声/降压式电荷泵LTC3252 44.同步整流/升压式DC-DC电源转换器LTC3401 45.低功耗同步整流升压式DC-DC电源转换器LTC3402 46.同步整流降压式DC-DC电源转换器LTC3405 47.双路同步降压式DC-DC电源转换器LTC3407 48.高效率同步降压式DC-DC电源转换器LTC3416 49.微型2A升压式DC-DC电源转换器LTC3426 50.2A两相电流升压式DC-DC电源转换器LTC3428 51.单电感升/降压式DC-DC电源转换器LTC3440 52.大电流升/降压式DC-DC电源转换器LTC3442 53.1.4A同步升压式DC-DC电源转换器LTC3458 54.直流同步降压式DC-DC电源转换器LTC3703 55.双输出降压式同步DC-DC电源转换控制器LTC3736 56.降压式同步DC-DC电源转换控制器LTC3770
开关电源常用芯片
FSGM0765RWDTUFSL106HR 、FSL106MR 、FSL116LR 、 开关电源常用芯片 FSCQ1265RTYDTU 、 FSCQ1565RTYDTUFSDL321 FSDH321 、FSDL0165RN 、FSDM0265RNB 、FSDH0265RN 、 FSDM0365RNB 、 FSDL0365RN 、 FSDM0465REWDTU FSDM0565REWDTU 、FSDM07652REWDTU FSDM311A 、FSEZ1016AMY 、 FSEZ1317NY 、 Fairchild 仙童（飞兆）系列开关电源驱动芯片 FAN100MY 、 FAN102MY 、FAN103MY 、 FAN6208 、 FAN6300AMY 、 FAN6754AMRMY 、FAN6862TY 、 FAN6921MRMY 、FAN6961SZ 、FAN7346MX 、FAN7384MX 、 FAN7319MX 、FAN7527BMX 、FAN7527BN 、FAN7554N 、 FAN7554DFAN7621 、FAN7621SSJ 、FAN7621B 、FAN7631 、 FAN7930CMX ；FAN6204MYFL103 、FL6300A 即 FAN6300 、 FL6961 、FL7701 、FL7730 、FL7732 、FL7930B 、 FLS0116 、FLS3217 、FLS3247 、FLS1600XS 、 FLS1800XS 、 FLS2100XSFSFR1600 、 FSFR1600XSL 、 FSFR1700 、FSFR1700XS 、FSFR1700XSL 、FSFR1800 、 FSFR1800XS 、 FSFR1800XSL 、FSFR2100XSL 、 FSFR2100FSCQ0565RTYDTU 、FSCQ0765RTYDTU 、FSDM311 、
开关电源电路详解图
开关电源电路详解图 一、开关电源的电路组成 开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。 开关电源的电路组成方框图如下： 二、输入电路的原理及常见电路 1、AC 输入整流滤波电路原理： ①防雷电路：当有雷击，产生高压经电网导入电源时，由MOV1、MOV2、MOV3：F1、F2、F3、FDG1 组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3 会烧毁保护后级电路。 ②输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。 ③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5容量变小，输出的交流纹波将增大。
2、DC 输入滤波电路原理： ①输入滤波电路：C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。C3、C4 为安规电容，L2、L3为差模电感。 ② R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。在起机的瞬间，由于C6的存在Q2不导通，电流经RT1构成回路。当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通。如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。 三、功率变换电路 1、MOS管的工作原理：目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET（MOS管），是利用半导体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态，所以输入电阻可以大大提高，最高可达105欧姆，MOS管是利用栅源电压的大小，来改变半导体表面感生电荷的多少，从而控制漏极电流的大小。 2、常见的原理图： 3、工作原理： R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器，和开关MOS管并接，使开关管电压应力减少，EMI减少，不发生二次击穿。在开关管Q1关断时，变压器的原边线圈易产生尖
常见电源稳压芯片
LM2930T-5.0 5.0V低压差稳压器 LM2930T-8.0 8.0V低压差稳压器 LM2931AZ-5.0 5.0V低压差稳压器(TO-92) LM2931T-5.0 5.0V低压差稳压器 LM2931CT 3V to 29V低压差稳压器(TO-220,5PIN) 线性LM2940CT-5.0 5.0V低压差稳压器 LM2940CT-8.0 8.0V低压差稳压器 LM2940CT-9.0 9.0V低压差稳压器 LM2940CT-10 10V低压差稳压器 LM2940CT-12 12V低压差稳压器 LM2940CT-15 15V低压差稳压器 LM123K 5V稳压器(3A) LM323K 5V稳压器(3A) LM117K 1.2V to 37V三端正可调稳压器(1.5A) LM317LZ 1.2V to 37V三端正可调稳压器(0.1A) 线性LM317T 1.2V to 37V三端正可调稳压器(1.5A) LM317K 1.2V to 37V三端正可调稳压器(1.5A) LM133K 三端可调-1.2V to -37V稳压器(3.0A) LM333K 三端可调-1.2V to -37V稳压器(3.0A) LM337K 三端可调-1.2V to -37V稳压器(1.5A)
LM337T 三端可调-1.2V to -37V稳压器(1.5A) 线性LM337LZ 三端可调-1.2V to -37V稳压器(0.1A) LM150K 三端可调1.2V to 32V稳压器(3A) LM350K 三端可调1.2V to 32V稳压器(3A) 线性LM350T 三端可调1.2V to 32V稳压器(3A) 线性LM138K 三端正可调1.2V to 32V稳压器(5A) LM338T 三端正可调1.2V to 32V稳压器(5A) LM338K 三端正可调1.2V to 32V稳压器(5A) LM336-2.5 2.5V精密基准电压源 LM336-5.0 5.0V精密基准电压源 LM385-1.2 1.2V精密基准电压源 LM385-2.5 2.5V精密基准电压源 LM399H 6.9999V精密基准电压源 LM431ACZ 精密可调2.5V to 36V基准稳压源 LM723 高精度可调2V to 37V稳压器 LM105 高精度可调4.5V to 40V稳压器 LM305 高精度可调4.5V to 40V稳压器 MC1403 2.5V基准电压源 MC34063 充电控制器
PWM型开关电源电路设计
1 引言 当今社会，时代在进步，人们的生活水平不断提高，越来越离不开电力电子产品电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，当然任何电子设备都离不开可靠的电源，进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。 1.1 什么是开关电源 电子电源是对公用电网或某种电能进行变换和控制，并向各种用电负载提供优质电能的供电设备。它可分为线性电源和开关电源两种。应用大功率半导体器件，在一个电路中运行于“开关状态”，按一定规律控制开关，对电能进行处理变换而构成的电源，被称为“开关电源”。在实际应用中同时具备三个条件的电源可称之为开关电源，这三个条件就是:开关(电路中的电力电子器件工作在开关状态而不是线性状态)、高频(电路中的电力电子器件工作在高频而不是接近工频的低频)和直流(电源输出是 直流而不是交流)。广义地说，凡用半导体功率器件作为开关，将一种电源形态转变成另一形态的主电路都叫做开关变换电路;转变时用自动控制闭环稳定输出并有保护环 节的则称开关电源。 1.2 开关电源基本工作原理 开关电源以半导体开关器件的启闭为基本原理，即通过控制开关晶体管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源。开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）或者脉冲频率调制方式（PFM）控制IC和外部电路构成。 开关电源有PWM调制、FWM调制和混合调制，这里选用PWM调制。PWM型开关电源的换能电路是将输入的直流电压转换成脉冲电压，再将脉冲电压转换成直流电压输出。
开关电源各模块原理实图讲解
开关电源原理 一、开关电源的电路组成： 开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWM F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值 降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。 ②输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及 杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。 当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪 涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是 负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。 ③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5 容量变小，输出的交流纹波将增大。
时Q2导通。如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增 大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。 三、功率变换电路： 1、MOS管的工作原理：目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET（MOS管），是利用半导 体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态，所以输入电阻可以大大提高，最高可达105欧姆，MOS管是利用栅源电压的大小，来改变半导体表面感生电荷的多少，从而控制漏极电流的大小。 2、常见的原理图： 3、工作原理： R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器，和开关MOS管并接，使开关管电压应力减少，EMI减少，不发生二次击穿。在开关管Q1关断时，变压器的原边线圈易产生尖峰电压和尖峰电流，这些元件组合一起，能很好地吸收尖峰电压和电流。从R3测得的电流峰值信号参与当前工作周波的占空比控制，因此是当前工作周波的电流限制。当R5上的电压达到1V时，UC3842停止工作，开关管Q1立即关断。 R1和Q1中的结电容C GS、C GD一起组成RC网络，电容的充放电直接影响着开关管的开关速度。R1过小，易引起振荡，电磁干扰也会很大；R1过大，会降低开关管的开关速度。Z1通常将MOS管的GS电压限制在18V以下，从而保护了MOS管。 Q1的栅极受控电压为锯形波，当其占空比越大时，Q1导通时间越长，变压器所储存的能量
开关电源原理图精讲.pdf
开关电源原理（希望能帮到同行的你更加深入的了解开关电源，温故而知新吗！！） 一、开关电源的电路组成[/b]：： 开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。 开关电源的电路组成方框图如下： 二、输入电路的原理及常见电路[/b]：： 1、AC输入整流滤波电路原理： ①防雷电路：当有雷击，产生高压经电网导入电源时，由MOV1、MOV2、MOV3：F1、F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。 ②输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防
止浪涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。 ③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5容量变小，输出的交流纹波将增大。 2、 DC输入滤波电路原理： ①输入滤波电路：C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。C3、C4为安规电容，L2、L3为差模电感。 ② R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。在起机的瞬间，由于C6的存在Q2不导通，电流经RT1构成回路。当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通。如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。 三、功率变换电路[/b]：： 1、 MOS管的工作原理：目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET（MOS管），是利用半导体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态，所以输入电阻可以大大提高，最高可达105欧姆，MOS管是利用栅源电压的大小，来改变半导体表面感生电荷的多少，从而控制漏极电流的大小。 2、常见的原理图：
DCDC电源设计方案
DCDC电源设计方案 1、DC/DC电源电路简介 DC/DC电源电路又称为DC/DC转换电路，其主要功能就是进行输入输出电压转换。一般我们把输入电源电压在72V以内的电压变换过程称为DC/DC转换。常见的电源主要分为车载与通讯系列和通用工业与消费系列，前者的使用的电压一般为48V、36V、24V等，后者使用的电源电压一般在24V以下。不同应用领域规律不同，如PC中常用的是12V、5V、3.3V，模拟电路电源常用5V 15V，数字电路常用3.3V等。结合到本公司产品，这里主要总结24V以下的DC/DC电源电路常用的设计方案。 2、DC/DC转换电路分类 DC/DC转换电路主要分为以下三大类： （1）稳压管稳压电路。 （2）线性(模拟）稳压电路。 （3）开关型稳压电路 3、稳压管稳压电路设计方案 稳压管稳压电路电路结构简单，但是带负载能力差，输出功率小，一般只为芯片提供基准电压，不做电源使用。比较常用的是并联型稳压电路，其电路简图如图(1)所示， 选择稳压管时一般可按下述式子估算： (1) Uz=V out; (2)Izmax=(1.5-3)I Lmax (3)Vin=(2-3)V out 这种电路结构简单，可以抑制输入电压的扰动，但由于受到稳压管最大工作电流限制，同时输出电压又不能任意调节，因此该电路适应于输出电压不需调节，负载电流小，要求不高的场合，该电路常用作对供电电压要求不高的芯片供电。 有些芯片对供电电压要求比较高，例如AD DA芯片的基准电压等，这时候可以采用常用的一些电压基准芯片如MC1403 ,REF02,TL431等。这里主要介绍TL431、REF02的应用方案。 3.1 TL431常用电路设计方案 TL431是一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准电压源。它的输出
常用开关电源芯片
--------------------------------------------------------------------------- 常用开关电源芯片大全 第1章DC-DC电源转换器/基准电压源 1.1 DC-DC电源转换器 1.低噪声电荷泵DC-DC电源转换器AAT3113/AAT3114 2.低功耗开关型DC-DC电源转换器ADP3000 3.高效3A开关稳压器AP1501 4.高效率无电感DC-DC电源转换器FAN5660 5.小功率极性反转电源转换器ICL7660 6.高效率DC-DC电源转换控制器IRU3037 7.高性能降压式DC-DC电源转换器ISL6420 8.单片降压式开关稳压器L4960 9.大功率开关稳压器L4970A 10.1.5A降压式开关稳压器L4971 11.2A高效率单片开关稳压器L4978 12.1A高效率升压/降压式DC-DC电源转换器L5970 13.1.5A降压式DC-DC电源转换器LM1572 14.高效率1A降压单片开关稳压器LM1575/LM2575/LM2575HV 15.3A降压单片开关稳压器LM2576/LM2576HV 16.可调升压开关稳压器LM2577 17.3A降压开关稳压器LM2596 18.高效率5A开关稳压器LM2678 19.升压式DC-DC电源转换器LM2703/LM2704 20.电流模式升压式电源转换器LM2733 21.低噪声升压式电源转换器LM2750 22.小型75V降压式稳压器LM5007 23.低功耗升/降压式DC-DC电源转换器LT1073 24.升压式DC-DC电源转换器LT1615 25.隔离式开关稳压器LT1725
电脑开关电源原理及电路图
2.1、输入整流滤波电路 只要有交流电AC220V输入，ATX开关电源，无论是否开启，其辅助电源就一直在工作，直接为开关电源控制电路提供工作电压。图1中，交流电AC220V经过保险管FUSE、电源互感滤波器L0，经BD1—BD4整流、C5和C6滤波，输出300V左右直流脉动电压。C1为尖峰吸收电容，防止交流电突变瞬间对电路造成不良影响。TH1为负温度系数热敏电阻，起过流保护和防雷击的作用。L0、R1和C2组成Π型滤波器，滤除市电电网中的高频干扰。C3和C4为高频辐射吸收电容，防止交流电窜入后级直流电路造成高频辐射干扰。 2.2、高压尖峰吸收电路 D18、R004和C01组成高压尖峰吸收电路。当开关管Q03截止后，T3将产生一个很大的反极性尖峰电压，其峰值幅度超过Q03的C极电压很多倍，此尖峰电压的功率经D18储存于C01中，然后在电阻R004上消耗掉，从而降低了Q03的C极尖峰电压，使Q03免遭损坏。 2.3、辅助电源电路 整流器输出的300V左右直流脉动电压，一路经T3开关变压器的初级①~②绕组送往辅助电源开关管Q03的c极，另一路经启动电阻R002给Q03的b极提供正向偏置电压和启动电流，使Q03开始导通。Ic流经T3初级①~②绕组，使T3③~④反馈绕组产生感应电动势(上正下负)，通过正反馈支路C02、D8、R06送往Q03的b极，使Q03迅速饱和导通，Q03上的Ic电流增至最大，即电流变化率为零，此时D7导通，通过电阻R05送出一个比较电压至IC3（光电耦合器Q817）的③脚，同时T3次级绕组产生的感应电动势经D50整流滤波后一路经R01限流后送至IC3的①脚，另一路经R02送至IC4（精密稳压电路TL431），由于Q03饱和导通时次级绕组产生的感应电动势比较平滑、稳定，经IC4的K端输出至IC3的②脚电压变化率几乎为零，使IC3发光二极管流过的电流几乎为零，此时光敏三极管截止，从而导致Q1截止。反馈电流通过R06、R003、Q03的b、e极等效电阻对电容C02充电，随着C02充电电压增加，流经Q03的b极电流逐渐减小，使③~④反馈绕组上的感应电动势
常用开关电源芯片大全
常用开关电源芯片大全 第1章DC—ＤC电源转换器/基准电压源 1。１DC-DＣ电源转换器 1.低噪声电荷泵DC—DC电源转换器AAT3１13/AAＴ３11４ 2。低功耗开关型ＤＣ-DC电源转换器ＡＤP3000 ３、高效3A开关稳压器AP1５0１ 4.高效率无电感ＤC-DＣ电源转换器FAN5660 5、小功率极性反转电源转换器ＩＣL766０ 6、高效率ＤC—DC电源转换控制器IRU3０３7 7。高性能降压式DC—DＣ电源转换器IＳＬ6４20 8、单片降压式开关稳压器L４960 9、大功率开关稳压器L4970Ａ 10。1.5A降压式开关稳压器L４97１ 11。2A高效率单片开关稳压器Ｌ4９７８ 12.1Ａ高效率升压/降压式DC-DC电源转换器L5９70 13、1。５A降压式ＤC－DＣ电源转换器LM１572 １４。高效率1Ａ降压单片开关稳压器LM1５７5/LM２５７5/LＭ2575HＶ15。3A降压单片开关稳压器ＬM2576/LM２576ＨV １6、可调升压开关稳压器LM2577 17、3A降压开关稳压器ＬM2596 1８。高效率5A开关稳压器ＬＭ2678 1９、升压式DC—DC电源转换器LＭ2703/LM２70４ ２0、电流模式升压式电源转换器ＬM２７3３ 21、低噪声升压式电源转换器LＭ２750 2２。小型７5Ｖ降压式稳压器LM5０07 23、低功耗升/降压式DC－ＤC电源转换器ＬT１07３ ２4.升压式ＤC-ＤC电源转换器LT1615 ２5、隔离式开关稳压器LT１725 2６。低功耗升压电荷泵LＴ1751
27.大电流高频降压式DC-DC电源转换器LT１７65 28.大电流升压转换器ＬＴ19３５ 29、高效升压式电荷泵ＬT１９37 30。高压输入降压式电源转换器LT１9５６ 31.1。5A升压式电源转换器ＬＴ１9６１ 32。高压升/降压式电源转换器LT3433 ３3、单片3A升压式DC—DC电源转换器LT３４3６ 3４。通用升压式DC-DC电源转换器ＬT3４60 ３5、高效率低功耗升压式电源转换器LT346４ 36、１。1A升压式DC-DC电源转换器LT３4６7 37、大电流高效率升压式ＤC-DC电源转换器LＴ3782 38、微型低功耗电源转换器LTC17５4 39、1。5A单片同步降压式稳压器LTC18７5 40。低噪声高效率降压式电荷泵LTC19１1 ４1、低噪声电荷泵ＬTC3２00/LTC32０0-5 42。无电感得降压式DC-ＤC电源转换器LTC32５1 ４3。双输出/低噪声/降压式电荷泵ＬTC3２5２ 4４。同步整流/升压式ＤＣ-ＤC电源转换器LTC34０1 45、低功耗同步整流升压式DC－DＣ电源转换器ＬTC3402 46、同步整流降压式DC－DC电源转换器LTC3405 4７。双路同步降压式DC-DC电源转换器LTC3407 4８。高效率同步降压式DC—DC电源转换器LTC34１６49、微型2A升压式DC-ＤC电源转换器LTＣ3４２6 5０。2A两相电流升压式ＤＣ－DC电源转换器LＴC3４28 51.单电感升/降压式DC－DC电源转换器LTＣ３４４０ 52。大电流升／降压式DＣ—DＣ电源转换器LTC3442 ５3、1。4A同步升压式DC－ＤC电源转换器LＴＣ345８ 54.直流同步降压式DC-DC电源转换器LTC3703 55、双输出降压式同步DC－DC电源转换控制器ＬTC３736 ５6。降压式同步DC－DC电源转换控制器LTC３770
超详细的反激式开关电源电路图讲解
反激式开关电源电路图讲解 一，先分类 开关电源的拓扑结构按照功率大小的分类如下： 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 二，重点 在开关电源市场中,400W以下的电源大约占了市场的70-80%,而其中反激式电源又占大部分,几乎常见的消费类产品全是反激式电源。 优点：成本低,外围元件少，低耗能，适用于宽电压范围输入,可多组输出. 缺点：输出纹波比较大。(输出加低内阻滤波电容或加LC噪声滤波器可以改善) 今天以最常用的反激开关电源的设计流程及元器件的选择方法为例。给大家讲解如何读懂反激开关电源电路图! 三，画框图 一般来说，总的来分按变压器初测部分和次侧部分来说明。开关电源的电路包括以下几个主要组成部分，如图1
图1，反激开关电源框图 四，原理图 图2是反激式开关电源的原理图，就是在图1框图的基础上，对各个部分进行详细的设计，当然，这些设计都是按照一定步骤进行的。下面会根据这个原理图进行各个部分的设计说明。 图2 典型反激开关电源原理图
五，保险管 图3 保险管 先认识一下电源的安规元件—保险管如图3。 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 ,额定电流 ,熔断时间。 分类：快断、慢断、常规 计算公式：其中：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 六，NTC和MOV NTC 热敏电阻的位置如图4。 图4 NTC热敏电阻
PWM激光器开关电源电路
PWM激光器开关电源电路 电路工作原理：由图可知，交流市电一路经2C1、2C2、2L1、2C3、2L2等组成的多级共模滤波器，以滤除开关电源的谐波干扰和市电干扰脉冲对电源的影响，2VD1～2VD4、2C6、2C7、2L3等组成整流滤波电路，输出较高的直流电，经2T的一次绕组Ll，加入开关管VT2的集电极上。VT2基极是由1T2、VT1等组成的推动级驱动。 另一路由1T1、1VD1～1VD4、1C1等降压、整流滤波、7812三端稳压器后，输出12V稳压直流电，供给IC2推动级工作。IC2的基准电压由1R1、lR2分压后得，反相输入端由2T的L4反馈馈组经V，1R10可调分压后输入。IC2两端对地并按IC3使基准电压同相端缓慢建立，限制了开关时电流的冲击，实现软启动。电路的工作频率由1R3、IC4决定，1R4、IC5、IC2的9端组成频率补偿电路，保证了振荡频率的稳定性，9端的工作电压在O.8～3.6V范围内调试。1R7、1C6使IC的10端电压始终处于低电位，1R6是TA、TB（SG1524内部结构图）的集电极负载电阻。由于推动级要有一定的推动功率，因此TAc、TBc并联连接，直接输入到推动管VT1的基极，再由推动变压器lT2耦合给开关管VT2，使其在导通时，基极电流快速上升，处于饱和状态，在截止时，使其基极有反向漏出电流，确倮可靠截止。VT1、VT2是处在反极性激励状态交替导通，1T2处在低阻状态不
易振荡，它既起推动变压器作用，又起隔离变压作用，提高了电路的安全可靠性。在VT2基极输入端串接了2R4，并并联了加速电容2C9。 为使开关管VT2在开关状态下可靠的工作，电路中加强了一些保护措施。保护二极管2VD6，2R5串接是防止馈入基极负极性脉冲引起的VT2的b－e结击穿。2C10、2VD7、2R9、2C11 9EL成缓升CDR电路，使开关管脉冲电压上升速率降低，防止开关时所出现的尖脉冲，抑制VT2从导通进入截止时所造成大幅度的反峰电压。2R3，2C8组成削波电路动防止集电极瞬变电压过高以及负载开路时激光管不工作状态可能出现的高压，还可以减小开关管的开关转换损耗。2VD5、2T—L2组成钳位和失磁保护电路，2R7为限流电阻，避免电流增大而烧坏管子。2T的L3绕组是4000V左右的高压绕组，经2VD10、2VD9、2C12、2C13全波倍压整流后，通过限流电阻堆，输入激光管的阳极。调整限流电阻堆的阻值，将电流控制在激光管的安全工作范围内。