开关电源设计教程_开关电源基本工作原理图

开关电源变压器设计的详细步骤及计算步骤，

12V0.6A，7.2W，这要用EPC19，太大了浪费，而且你这个IC频率是500K的DC-DC，驱动MOSFET的，在这里不适用，变压器用EE16就好了,Ae=19.2，管子用MJE13003，TO-126的封装就可以了，1.5A/700V，IC就很多了，你找一个做8W的IC，原边外推三极管的IC就可以了，频率一般都是F=50K,效率y=75%,比如OB2520. IC工作电压取12V

开关电源设计教程_开关电源基本工作原理图

开关电源设计教程_开关电源基本工作原理图

首先选择拓扑结构，7.2W一般用FLYBACK，非连续模式，原边反馈，控最小输入电压设计。

首先FLYBACK拓扑占空比一般取D=0.45 ，计算匝比n=(Vin+Vout+Vd)D/(Vout+Vd)=(1001.414+12+0.5)0.45/12.5=5.6 Iin=Pin/Vin=Pout/y/Vin=7.2/0.75/100=0.1A Ipk=2Iin/D=20.1/0.45=0.44A Lp=2Pin/(IpkIpk)/F=27.2/0.44/0.44/0.75/50K=2mH,要非连续取Lp=1.8mH Bmax取0.28

Np=LpIpk/Ae/Bmax=1.80.44/19.2/0.281000=150T Np=150/5.6=26T Nuax=26T。

现在有开关电源变压器专用设计软件的，可以参考，很好用，参数输进去，变压器参数自动出来

电流一样可以反馈到初级用PWM来控制的。

当然后直接在做限流电路来控制电流，这样子成本就相对比较高而已，一般是不得已而为之的。

简单说下恒流的原理吧，用一个大功率小阻值的电阻在负极输出前面取电压样，然后与一个基准电压进行比较，比较的输出接到光耦上（注意要用二极管进行隔离一下）。这样电流环就能和电压环同时反馈给初级进行调整啦。当电流没有达到限流点时电压环起作用，当电流超过限流点时电流环起作用。

开关电源只有规定额定电流。具体电流值是通过负载的大小来输出的。

根据你的电源电路具体情况，找到电流反馈电路，调节反馈量大小，就控制了输出电流。（这是个比较专业的活）。现在网上有很多开关电源改可调的教程。希望对你有用。

陶显芳老师的开关电源视频， 介绍开关电源的损耗与效率，开关管、开关电源变压器的损耗，到单激式开关电源工作原理，开关电源占空比的选择与变压器初次级线圈匝数比的计算介绍，介绍双激式开关电源设计，开关电源变压器设计，开关变压器的伏秒容量与测量，软开关电源，同步整流电路，以及当前开关电源的应用与发展。内容由浅入深，数据权威准确，可读性高。

我是电源初学者，有谁能给我开关电源原理图和PCB，有没有画开关电源的PCB视频教程让我学习观摩一下大哥的

这里有一个学习开关电源的视频讲座，如果你喜欢，请保存好地址，谢谢祝你成功！

很多的

开关电源的原理图是根据你所选择的芯片来定的 ，具体你可以上“开关电源网”，你想要的应该在那里都能找到

这个网站的视频教学不错 共模电感(Common mode Choke)，也叫共模扼流圈，常用于电脑的开关电源中过滤共模的电磁干扰信号。在板卡设计中，共模电感也是起EMI滤波的作用，用于抑制高速信号线产生的电磁波向外辐射发射。

模电感(DM inductor)必须流过交流电源电流，一般是采用μ值较低的铁粉心(Iron powdercore)，由于μ值较低所以感值较低，典型值是数十uH 到数百uH 之间。

开关电源设计步骤步骤1 确定开关电源的基本参数

① 交流输入电压最小值umin

② 交流输入电压值umax

③ 电网频率Fl 开关频率f

④ 输出电压VO(V):已知

⑤ 输出功率PO(W):已知

⑥ 电源效率η:一般取80%

⑦ 损耗分配系数Z:Z表示次级损耗与总损耗的比值,Z=0表示全部损耗发生在初级,Z=1表示发生在次级.一般取Z=0.5

步骤2 根据输出要求,选择反馈电路的类型以及反馈电压VFB

步骤3 根据u,PO值确定输入滤波电容CIN、直流输入电压最小值VImin

① 令整流桥的响应时间tc=3ms

② 根据u,查处CIN值

③ 得到Vimin

确定CIN,VImin值

u(V) PO(W) 比例系数(μF/W) CIN(μF) VImin(V)

固定输入:100/115 已知 2~3 (2~3)×PO ≥90

通用输入:85~265 已知 2~3 (2~3)×PO ≥90

固定输入:230±35 已知 1 PO ≥240

步骤4 根据u,确定VOR、VB

① 根据u由表查出VOR、VB值

② 由VB值来选择TVS

u(V) 初级感应电压VOR(V) 钳位二极管反向击穿电压VB(V)

固定输入:100/115 60 90

通用输入:85~265 135 200

固定输入:230±35 135 200

步骤5 根据Vimin和VOR来确定占空比Dmax

① 设定MOSFET的导通电压VDS(ON)

② 应在u=umin时确定Dmax值,Dmax随u升高而减小

步骤6 确定初级纹波电流IR与初级峰值电流IP的比值KRP,KRP=IR/IP

u(V) KRP

最小值(连续模式) 值(不连续模式)

固定输入:100/115 0.4 1

通用输入:85~265 0.4 1

固定输入:230±35 0.6 1

步骤7 确定初级波形的参数

① 输入电流的平均值IAVG

② 初级峰值电流IP

③ 初级脉动电流IR

④ 初级有效值电流IRMS

步骤8 根据电子数据表和所需IP值 选择TOPSwitch芯片

① 考虑电流热效应会使25℃下定义的极限电流降低10%,所选芯片的极限电流最小值ILIMIT(min)应满足:0.9 ILIMIT(min)≥IP

步骤9和10 计算芯片结温Tj

① 按下式结算:

Tj＝[I2RMS×RDS(ON)+1/2×CXT×(VImax+VOR) 2 f ]×Rθ+25℃

式中CXT是漏极电路结点的等效电容,即高频变压器初级绕组分布电容

② 如果Tj>100℃,应选功率较大的芯片

步骤11 验算IP IP=0.9ILIMIT(min)

① 输入新的KRP且从最小值开始迭代,直到KRP=1

② 检查IP值是否符合要求

③ 迭代KRP=1或IP=0.9ILIMIT(min)

步骤12 计算高频变压器初级电感量LP,LP单位为μH

步骤13 选择变压器所使用的磁芯和骨架,查出以下参数:

① 磁芯有效横截面积Sj(cm2),即有效磁通面积.

② 磁芯的有效磁路长度l(cm)

③ 磁芯在不留间隙时与匝数相关的等效电感AL(μH/匝2)

④ 骨架宽带b(mm)

步骤14 为初级层数d和次级绕组匝数Ns赋值

① 开始时取d＝2(在整个迭代中使1≤d≤2)

② 取Ns=1(100V/115V交流输入),或Ns=0.6(220V或宽范围交流输入)

③ Ns=0.6×(VO+VF1)

④ 在使用公式计算时可能需要迭代

步骤15 计算初级绕组匝数Np和反馈绕组匝数NF

① 设定输出整流管正向压降VF1

② 设定反馈电路整流管正向压降VF2

③ 计算NP

④ 计算NF

步骤16~步骤22 设定磁通密度BM、初级绕组电流密度J、磁芯的气隙宽度δ,进行迭代.

① 设置安全边距M,在230V交流输入或宽范围输入时M=3mm,在110V/115V交流输入时M=1.5mm.使用三重绝缘线时M=0

② 磁通密度BM=0.2~0.3T

若BM>0.3T,需增加磁芯的横截面积或增加初级匝数NP,使BM在0.2~0.3T范围之内.如BM<0.2T,就应选择尺寸较小的磁芯或减小NP值.

③ 磁芯气隙宽度δ≥0.051mm

δ＝40πSJ(NP2/1000LP-1/1000AL)

要求δ≥0.051mm,若小于此值,需增大磁芯尺寸或增加NP值.

④ 初级绕组的电流密度J=(4~10)A/mm2

若J>10A/mm2,应选较粗的导线并配以较大尺寸的磁芯和骨架,使J<10A/mm2.若J<4A/mm2,宜选较细的导线和较小的磁芯骨架,使J>4A/mm2;也可适当增加NP的匝数.

⑤ 确定初级绕组最小直径(线)DPm(mm)

⑥ 确定初级绕组外径(带绝缘层)DPM(mm)

⑦ 根据初级层数d、骨架宽带b和安全边距M计算有效骨架宽带be(mm) be=d(b-2M)

然后计算初级导线外径(带绝缘层)DPM:DPM＝be/NP

步骤23 确定次级参数ISP、ISRMS、IRI、DSM、DSm

① 次级峰值电流ISP(A) ISP=IP×(NP/NS)

② 次级有效值电流ISRMS(A)

③ 输出滤波电容上的纹波电流IRI(A)

⑤ 次级导线最小直径(线)DSm(mm)

⑥ 次级导线外径(带绝缘层)DSM(mm)

步骤24 确定V(BR)S、V(BR)FB

① 次级整流管反向峰值电压V(BR)S V(BR)S＝VO+VImax×NS/NP

② 反馈级整流管反向峰值电压V(BR)FB V(BR)FB＝VFB+ VImax×NF/NP

步骤25 选择钳位二极管和阻塞二极管

步骤26 选择输出整流管

步骤27 利用步骤23得到的IRI,选择输出滤波电容COUT

① 滤波电容COUT在105℃、100KHZ时的纹波电流应≥IRI

② 要选择等效串连电阻r0很低的电解电容

③ 为减少大电流输出时的纹波电流IRI,可将几只滤波电容并联使用,以降低电容的r0值和等效电感L0

④ COUT的容量与输出电流IOM有关

步骤28~29 当输出端的纹波电压超过规定值时,应再增加一级LC滤波器

① 滤波电感L=2.2~4.7μH.当IOM<1A时可采用非晶合金磁性材料制成的磁珠;大电流时应选用磁环绕制成的扼流圈.

② 为减小L上的压降,宜选较大的滤波电感或增大线径.通常L=3.3μH

③ 滤波电容C取120μF /35V,要求r0很小

步骤30 选择反馈电路中的整流管

步骤31 选择反馈滤波电容

反馈滤波电容应取0.1μF /50V陶瓷电容器

步骤32 选择控制端电容及串连电阻

控制端电容一般取47μF /10V,采用普通电解电容即可.与之相串连的电阻可选6.2Ω、1/4W,在不连续模式下可省掉此电阻.

步骤33选定反馈电路

步骤34选择输入整流桥

① 整流桥的反向击穿电压VBR≥1.25√2 umax

② 设输入有效值电流为IRMS,整流桥额定有效值电流为IBR,使IBR≥2IRMS.计算IRMS公式如下:

cosθ为开关电源功率因数,一般为0.5~0.7,可取cosθ＝0.5

步骤35 设计完毕

在所有的相关参数中,只有3个参数需要在设计过程中进行检查并核对是否在允许的范围之内.它们是磁通密度BM(要求BM=0.2T~0.3T)、磁芯的气隙宽度δ(要求δ≥0.051mm)、初级电流密度J(规定J=4~10A/mm2).这3个参数在设计的每一步都要检查,确保其在允许的范围之内.