开关电源设计技术

《开关电源设计技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、开关电源设计技术1线性电源缺点：效率低，体积大，重量大。优点：电路简单，干扰小。2开关电源发展趋势高可靠性高功率密度低待机功耗高功率因数3开关电源基本拓朴BUCK降压变换器非隔离电源应用，典型应用如MC34063，LM2576等。4开关电源基本拓朴BOOST升压变换器非隔离电源应用，典型应用如MC34063等。5开关电源基本拓朴BUCKBOOST极性反转变换器非隔离电源应用，典型应用如MC34063等。6开关电源基本拓朴FLYBACK单端反激变换器元件少，成本低，小功率电源应用很广泛，输出功率小于70W。7开关电源基本拓朴FORWARD单端正激变换器应用于200W以下的电

2、源。8开关电源基本拓朴2SWITCHFORWARD双管正激变换开关管电压应力降低，输出功率可以达到400～500W，但驱动较复杂。9开关电源基本拓朴ACTIVECLAMPFORWARD有源钳位正激变换器能很好地实现无损吸收，能达到电源较高效率的要求，但调试困难，较少应用。10开关电源基本拓朴PUSHPULL推挽变换器开关管电压应力大（Vin），且容易出现磁通不平衡现象，目前较少应用。11开关电源基本拓朴HALFBRIDGE半桥变换器通过串联电容C3可以自动修正，避免磁心饱和。应用比较广泛。但C1和C2体积太大，影响电源体积。12开关电源基本拓朴FULLBRIDGE全桥变换

3、器应用于大功率电源，控制比较复杂。13功率因数校正PowerFactorCorrection(PFC)为什么要进行功率因数校正？如何实现功率因数校正？14功率因数校正（PFC）为什么要进行功率因数校正？有功功率、无功功率、视在功率之间的关系：S——视在功率，VAP——有功功率，WQ——无功功率，varφ角为功率因数角，它的余弦(cosφ)是有功功率与视在功率之比即cosφ＝P/S称作功率因数。15功率因数校正（PFC）无PFC的典型电路和线路波形16无PFC的电路对电网的影响(1)降低发电机有功功率的输出。(2)降低输、变电设备的供电能力。(3)造成线路电压损失增大

4、和电能损耗的增加。(4)造成线路高谐波成份。功率因数校正（PFC）无PFC的电路对元件选择的影响1、共模电感2、整流二极管3、初级滤波电容17功率因数校正（PFC）一类是无源功率因数校正法；另一类是有源功率因数校正法，它是通过在电网和电源装置之间串联插入功率因数校正装置，其中单相BOOST电路因具有效率高、电路简单、成本低等优点而得到广泛应用，并称之为有源功率因数校正（APFC）电路。在有源功率因数校正控制芯片中，其种类繁多，有峰值电流控制法、平均值电流控制法等。提高功率因数的方法18无源功率因数校正缺点(1)功率因数不高。(2)由于工作在工频，要求电感量大，电感体积就大

5、。（3）工作范围窄，需要开关切换。19功率因数校正（PFC）PFC的实现从上式可以看出，在正弦半波内，只要Ton是常数，Ip将和Vin成线性关系，所以Ip的平均值也将是正弦波，从而实现PFC功能。20公司使用的PFC芯片LT1249功率因数校正（PFC）21开关电源设计方法单端反激电源设计1、确定系统要求：Vacmax、Vacmin、Vo、Io、Po、η2、根据输出要求选择反馈电路和偏置电压Vb：TL431或稳压管Vb推荐15V223、根据输入电压和Po确定输入电容Cin。推荐2uF～3uF/W开关电源设计方法23开关电源设计方法4、根据输入电压确定反射输出电压Vor和钳

6、位齐纳二极管电压Vclo。设定反射电压：Vor＝135V使用200V钳位齐纳二极管，Vclo＝200VP6KE200A245、按所希望的工作模式和电流波形设定初级电流波形参数Kp。对于通用输入（AC85V～265V）设定Kp＝0.4。开关电源设计方法25开关电源设计方法26开关电源设计方法6、根据Vmin和Vor确定Dmax推荐设定：Dmax＜0.4。7、计算初级峰值电流Ip连续模式（Kp≤1）不连续模式（Kp≥1）27开关电源设计方法8、计算初级有效值值电流Irms连续模式（Kp≤1）不连续模式（Kp≥1）28开关电源设计方法9、根据交流输入电压Vac，Po和η选择开关

7、元件（PI）10、计算变压器初级电感Lp连续模式不连续模式29开关电源设计方法11、根据fs和Po选择磁芯和骨架，并从磁芯骨架产品目录中确定Ae，Le，Al，和Bw。以上数据查表得到。12、设定初级绕组层数L和次级绕组圈数Ns。开始时用L＝2开始时每伏输出电压，用Ns＝0.6匝～0.8匝/VL和Ns可以调整30开关电源设计方法13、计算初级绕组匝数Np和偏置绕组匝数Nb。计算初级匝数：计算偏置绕组匝数：校核最大磁通密度Bm和气隙长度，可以调整L和Ns或磁芯/骨架。3114、计算次级峰值电流Isp。开关电源设计方法15、计算次级