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1、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。我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 足要求备注一个，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. 当我们确定用flyback拓扑进行设计以后，我们需要选择相应的PWM IC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：PWM IC与MOS是分开的，这种优点是功率
2、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PWM IC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. 确定所选择的芯片以后，开始做原理图（sch），在这里我选用ST VIPer53DIP（集成了 MOS）进行设计，原因为何（因 为我们是销售这一颗芯片的）？设计之前最好都先看一下相应的datasheet，自己确认一下简单的参数无论是选用PI的集成，或384x或OB LD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. 当我们将原理图完成以后，需
3、要确定相应的参数才能进入下一步PCB Layout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先附上相应的原理图12V2A 原理制 VIPer53DIPPOWERLION(SZ)TECH,(IK褊（深圳）技术不需要启动电阻的，因为这颗片子里已经集成了一个高压启动电流源 如下图:POWERLION(SZ)TECH.内部框倒Ourrnt Swrct 尚压有黝电毓海力癣(深圳)技术当然针对UC384X等需要启动电阻的芯片来说，计算启动电阻阻值的话，可以这样Rstart = (Vin(min) - Vd
4、d ) / IstartRstart:启动电阻Vin(min):输入最低直流电压Vdd:芯片的供电电压Istart:芯片的启动电流5. 确定开关频率，选择磁芯确定变压器这里确定芯片工作频率为70KHz，芯片的频率可以通过外部的RC来设定，工作频率就等于开关频率，这个外设的功能有利于我们更好的设计开关电源，也可以采取外同步功能。与UC384X功能相近变压器磁芯为EER28/28L一般AC2DC的变换器，工作频率不宜设超过100kHz，主要是开关电源的频率过高以后，不利于系统的稳定性，更 不利于EMC的通过性频率太高，相应的di/dt dv/dt都会增加，除PI 132kHz的工作频率之外，大家可
5、以多参考其它家的芯片，就会总 结自己的经验出来对于磁芯的选择，是在开关频率和功率的基础，更多的是经验选取。当然计算的话，你需要得到更多的磁芯参数，包 括磁材，居里温度，频率特性等等，这个是需要慢慢建立的20W 40W 范围内 EE25 EER25 EER28 EFD25 EFD30 等均都可以关于变压器磁芯的选择 功率大小：小于5w可使用的磁芯:ER9.5, ER11.5, EE8.3, EE10, EE13, RM4, GU11, EP7,EP10,UI9.8,URS7 5-10W可使用的磁芯：ER20, EE19, RM5, GU14, EFD15, EI22, EPC13, EF16,E
6、P13,UI11.510-20W可使用的磁芯：ER25, EE20,EE25,RM6,GU18,EPC17,EF2020-50W可使用的磁芯：ER28,ETD28,EI28,EE28,EE30,EF25,RM8,GU22,PQ20,EPC19,EFD2050-100W可使用的磁芯：ER35,ETD34,EE35,EI35,EF30,RM10,GU30,PQ26,EPC25,EFD25100-200W可使用的磁芯：ER40,ER42,ETD39,EI40,RM12,GU36,PQ32,EFD30200-500W可使用的磁芯：ER49,ETD49,EC53,EE42,EE55,EI50,RM14,
7、GU42,PQ35,PQ40,UU66大于500W可使用的磁芯：ER70,ETD59,EE65,EE85,GU59,PQ50,UU80,UU936. 设计变压器进行计算输入 input: 85265Vac输出 output: 12V 2A开关频率Fsw: 70kHz磁芯 core: EER28/28L磁芯参数：Ae 82mm2以上均是已知参数，我们还需要设定一些参数，就可以进入下一步计算设定参数：效率n = 80%最大占空比：Dmax = 0.45磁感应强度变化：AB= 0.2有了这些参数以后，我们就可以计算得到匝数和电感量6.设计变压器进行计算(续)计算开始输出功率 Po = 12V * 2
8、A = 24W输入功率 Pin = Po/n = 24W/0.8 = 30W输入最低电压 Vin(min) = Vac(min)*sqr(2) = 85Vac * 1.414 = 120Vdc输入最高电压 Vin(max) = Vac(max)*sqr(2) = 265Vac * 1.414 = 375Vdc输入平均电流 Iav = Pin/Vin(min) = 30W/120Vdc = 0.25A输入峰值电流Ipeak = 4 * Iav = 1A原边电感量 Lp = Vin(min) * Dmax/(Ipeak * Fsw) = 120Vdc * 0.45/(1A * 70K ) = 77
9、0 uH 到此最重要的一步原边电感量已经求出，对于漏感及气隙，我不建议各位再去计算和验证漏感 Lleakage 3 辅助：6 - 5 输出：7, 8, 9 - 10，11，12对于输出的脚位，我们可以用两个，或者全用上，看各位自己的选择从原理图及PCB图上，1，6, 7, 8, 9为同名端，自己绕制时，起线需从这几个脚位起，同方向绕制变压器正式定义：1 - 2 :饥.25 x 1 x 24T7 - 10 : e.50 x 2 x 6T8 - 11 : eO.50 x 2 x 6T9 - 12 : 0.50 x 2 x 6T2 - 3 : 0.25 x 1 x 23T6 - 5 : 0.25 x
10、 1 x 6T2,4并剪脚L1-3 : 0.77mH 0.25V1kHz漏感低于5%磁材：PC40或等同材质高压：原边vs副边：3750Vac1mA 1min无击穿无飞弧副边vs磁芯：1500Vac1mA 1min无击穿无飞弧阻抗：原边vs副边/绕组vs磁芯：500Vdc阻抗100M备注：这里采用三文治绕法，目的是为了降低漏感输出所有脚位全用上，目的是不浪费，同时降低输出绕组的内部阻抗可以将PCB和变压器发出去打样了，剩下就是确定更多的参数并备料9. 确定部分参数（续1）D101 D104： Iav = 0.25A 选 1N4007 （1000V1A）当然选 600V 的也没有问题snubbe
11、r circuit （RCD 吸收）：R101 - 100k 1W C101 - 1031kV （高压瓷片电容）D105 - FR107（选600V的超快恢复也可以）这部分可以计算，也可以直接选用经典的参数，在调试时，再进行继续来检验D201: MBR10100耐压： Vo + Vin（max）* Ns/Np = 12V + 375Vdc * 6/47 = 60VD106: FR107 （耐压计算同上，选FR101亦可，尽快将电源里器件整合，故选FR107）R102:是一个分压电阻，主要用来限制Vdd的电压；0100R范围内选，调试时，根据具体情况调整R103, C105:这部分是ST VIP
12、ER53DIP设定开关频率的，70kHz可查datasheet中的频率设定表，可知R103 - 10kC105 - 2228脚TOVL是一个延时保护的，此处可以直接选104具体参数，根据应用时，来调整这个值1脚comp是一个补偿反馈脚，给出一组验证过的参数：R104 - 1kC104 - 47uF/50V（电解电容）C103 - 104这是一个一阶惯性环节，在副边反馈状态下，以副边反馈的补偿网络为主， 在失反馈此补偿网络才变为主网络IC102 -选用PC817C就OK 了，不需要要求太高的CTR值L201 - 10uH 3A的工字电感，与E201 E202形成一个低通滤波器，能更好地抑制纹波，
13、可计算，在这里我不提倡 来计算，可以根据调试中所碰到的问题再来调整IC201 - TL431 TO92 封装，ref - 2.5VR205 - 1k这个值的计算Vo - Vopdiode（光耦内发光二极管的压降）/Imin（光耦发光二极管最小击穿电流）保证R205的选择能够在正常状态下，有效击穿光耦内部的发光二极管R204 R202 - 18k 4.7k 根据公式 2.5V/R202 = Vo/（R202+R204）可计算C202 - 104这个也可以到时根据实际情况来调整，不需要去用公式进行复杂的计算CY103 -这个是Y电容可以选222400Vac，具体根据安规的耐压来选取，都可以在后续的
14、工作中进行调整10. 调试过程到以上部分，基本上一个电源算是设计完成，后面的就是焊板调试过程调试所需要的简单设备（必需的）：调压器，示波器，万用表辅助设备：功率计，LCR电桥，电子负载焊完板以后，进行静态检查，如果有LCR电桥的话，可以先测一下变压器同名端，电感量等参数以后再焊接静态检查，主要看有没有虚焊，连锡等POWERLON(SZ)TECH.VlPer53DIP for 12V2A力御（深圳）技术10.调试过程（续1）静态测试以后，可以用万用表测一下输入，输出是否处于短路状态剩下就可以进行加电测试了开关电源的AC输入 接入调压器，或者人。输入 接入功率计再接至调压器调压器处于0Vac示波器
15、接在ST VIPER53DIP的D S两端或初级绕组两端亦可，交流耦合万用表电压档测输出，并空载接通调压器电源，开始升压，不需要快速，同时观看示波器从0Vac开始升，会看到示波器上波形会有浮动（改成直流耦合会很清楚看到电压在上升）当调压器的电压至4060Vac区间时，如果示波器波形还没有变化的话，退回0Vac，重新检查电源板一般空载状态，在4060Vac区间时，开关电源会开始工作，ST VIPER53DIP也会进入工作模式，示波器上Vds波 形会开始正常看输出电压是否达到预设值？未达到，退回0Vac检查采样，反馈及输出回路如果都OK的状态下，再考虑将输入电压升至220Vac遵循以上步骤调试的话
16、，不会出现爆片或炸机现象备注：示波器需要隔离，或只允许L N输入，未隔离条件下PE的线不能接入，否则极易造成短路激动人心的一刻到了，are you ready? go 人生的第一块电源就要诞生了旋矣春* 渲NmsM恶,看 31(zszo_waMCM奇葺 qe 季 m3_qH(SZ)TECH,拉升到正常AC工作状态空栽正常力WK深圳）技术带载还是建议一点一点地加，也监控着示波器，这里就省去一步一步加载过程，直接上手了POWERLION(SZ)TECH.撞个栽城一下带我正常DCM状忐，意味力狮（深圳）技术纯粹无聊，杂耍的，对自己要有信心噢!POWERLION(SZ)TECH.完成，再裁试一嵯带痴I潞j CCMf,芯可以?力狮（深圳）技术POWERLION(3Z)TECH.没测温的，r匕去OK!海附免黄既*天高任鸟自得一卜拉拉也健此我加力岬（深圳）技术最后总结：其实开关电源入门很简单，最好的入门是选用单片的，毕竟省去了启动电阻，电流检测电阻，MOS及驱动，保护 电路等各种不确定因素的问题等你真正入门了，积累一定的经验，再采用分立的结构进行设计就简单多了，凡事先易后难才有进步备注：等有时间再上技术提升篇吧！ 一滴水可以折射整个世界，当你熟悉一个小电源系统时，整个大功率系统就尽 在掌握了
