开关电源滤波电路设计

摘要 开关电源是利用现代电力电子技术，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)控制、IC和MOSFET构成。

本设计在大量前人设计开关电源的的基础上，以反激式电路的框架，用TOP244Y构成12V、2.5A开关电源模块,通过整流桥输出到高频变压器一次侧，在二次侧经次级整流滤波输出。输出电压经采样与TL431稳压管内部基准电压进行比较，经过线性光偶合器PC817改变TOP244Y的占空比,从而使电路能直流稳压输出。

关键词 开关电源；脉冲宽度调制控制；高频变压器；TOP244Y

ABSTRACT Switching power supply is the use of modern electronic technology,

control switching transistor turn-on and turn-off time ratio of the output voltage to maintain a stable power supply, switching power supply generally by the pulse width modula

摘要： 电源是各种电子设备不可或缺的组成部分，其性能优劣直接关系到电

子设备的技术指标及能否安全可靠工作。目前，开关电源因具有体积小、重量轻、效率高、发热量低、性能稳定等优点而逐渐取代传统技术制造的相控稳压电源，并广泛应用于电子设备中。

本设计的单端正激式开关电源是一种间接直流变流技术，本设计以正激电路为主体，采用以TOPSwitch系列开关电源集成芯片TOP244Y为核心的脉宽调制电路实现交-直-交-直变流，输出稳压稳频的直流电。

关键词 开关电源；正激电路；变压器；脉宽调制；

ABSTRACT Power is an indispensable part of electronic equipment, its performance directly related to electronic equipment technical indicators and safe work can. At present, switching power supply for has the advantages of small size, light weight, high efficiency, low calorific val

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双24 V开关电源自动切换电路设计

作者：王旭

来源：《硅谷》2014年第11期

摘要文章介绍了针对门禁系统车站级紧急按钮模块供电系统存在的不足所设计的双24 V开关电源自动切换电路，该设计能实现双24 V开关电源自动切换的功能，有效避免由于门禁紧急按钮系统因开关电源故障导致全站门禁设备断电的问题，提高地铁设备运行稳定性。 关键词24 V；开关电源；自动；切换

中图分类号：TM564 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）11-0059-01 1概述

目前，车站级门禁紧急按钮是通过24 V开关电源和两个继电器组合，实现车站全部门禁紧急释放功能。设计时出于车站门禁用户使用的安全要求，为确保该紧急按钮时刻保持正常工作，避免电路中个别元器件故障，引起车站级门禁紧急按钮不能正常工作的情况，只要该电路任意元器件出现故障时，门禁系统均会断电。而此系统中的24 V开关电源尤为重要，在7*24小时的工作状态下，出现欠压或者无输出的情况在所难免，全站门禁设备就会断电释放，造成重大故障。

§2.3 保护电路一 过流保护电路

1 过流保护电路的功能和组成* 功能

发生过流时，立即某种方式消除过流，保护电路器 件不会损坏。* 产生过流的原因

①负载过载或输出短路 ②整流器件失效 ③开关管失效 ④干扰等因素造成的误导通

* 简单的保护方法 利用熔断器，但动作慢，不足以实现快速保护，一 般使用由电子元器件构成的保护电路。 * 组成电流信号检测电路 过流信号处理电路

封锁开关脉冲电路

2 过流保护电路的设计(1)电流传感器检测过流保护电路* 电流信号检测电路D R

RS CS C

US

①脉冲电流前沿尖峰是由次 级整流二极管的反向恢复造成的 变压器次级暂时短路引起的。 ②脉冲电流后沿尖峰是开关 管关断时的初级漏感和引线电感 造成的。 ③加两级滤波后脉冲电流的 前后沿尖峰明显减小。 * 过流信号处理电路

①过流一般都是不正常现 象，或者是故障，所以过流保护 应该是不可以自恢复的。US

R1 R3 U1REF

②实现方式，反馈自锁。

U

R2

③可自锁的处理电路 * 封锁开关脉冲电路US R1

D1

R4

R3 U1REF

把过流信号处理电路的输 出加到集成PWM控制器的保护信 号输入端即可。

U

R2

(2)功率开关管过流状态的自动识别* 根据：GTR、GTO、IGBT等

目录

0引言 .............................................................. 1

1开关电源介绍 ...................................................... 2

1.1 开关电源的主要用途 .......................................... 2

1.2 开关电源的主要类型 .......................................... 2

1.3开关电源使用指南 ............................................ 5

1.3.1 输出计算 .............................................. 5

1.3.2 接地 .................................................. 5

1.3.3 保护电路 .............................................. 5

1.3.4 接线方法 ...............................

开关电源设计报告

一、 系统原理与理论分析计算

本文以UC3842为核心控制部件，设计一款DC36V~60V输入，DC6.5V/4A输出的单端反激式开关稳压电源。开关电源控制电路是一个电压、电流双闭环控制系统。变换器的幅频特性由双极点变成单极点，因此，增益带宽乘积得到了提高，稳定幅度大，具有良好的频率响应特性。其电路原理图如图1所示。

1、简要介绍其工作原理：

本电路有三部分组成：主电路，控制电路和保护电路。其中主电路采用的是单端反激式电路，它是升降压变换器的推演并加隔离变压器而得。此电路的优点是：电路简单，能高效提供直流输出，且它是所有电路拓扑中输入电压范围最宽的。这对于输入环境恶劣发热负载时比较好的。它的缺点是：输出纹波较大，但这可以通过在输出端增加一级LC滤波器来减小纹波。这种电路通常适合应用在输出功率在250W以下，电压和负载的调整率在5%~8%左右的电路中。反激式电路也有电流连续和电流断续两种工作模式，但值得注意的是反激式电路工作于电流连续模式下会显著降低磁芯的利用率，所以本文设计电路工作在电流断续模式下。

控制电路是开关电源的核心部分，控制的好坏直接影响电路的整体性能，在这个电路中采用的是以UC3842为核心的峰值电流型双闭环控制

电源工程师设计札记（一）：轻松完成电源设计

2012年06月11日 13:45 来源：本站整理 作者：电子大兵 我要评论(2) 标签：电子发烧友网(153)电源设计(170)电源工程师(10)

电子发烧友网按：电源设计对于每个工程师来说都会有点熟悉而又陌生的感觉。如何有效攻克电源设计中遇到的疑难杂症？加强工程师之间沟通，充分利用工程师的设计心得是其中一个有效途径。基于此，电子发烧友网将电子发烧友网读者奉上《电源工程师设计札记》系列大餐，之后还将会推出相关电子书，敬请留意！ 1、如何使过压过流电路保护设计更轻松？

对于大型的控制电路，比如LED灯塔的电源控制线路，其保护以及维修都是一个比较复杂的工程。使用TBU方案，是否可以使过压过流电路保护解决方案设计更轻松呢？ 本文从传统的保护元器件入手，对比传统过流过压保护元器件和TBU方案的工作方式，深度解析TBU与传统过压过流电路保护元件的区别及其应用限制，为广大电子工程师探索过压过流电路保护方案轻松设计之道。 保护元器件的分类

保护电子元器件主要分成两大块，如图所示，一块是过流保护，一块是过压保护。

相对过压的保护元件，过流的保护元件主要分成图示上部分的几块，右边的元件反

并联式开关电源

开关电源设计技巧连载六：并联式开关电源

1-4．并联式开关电源

并联式开关电源的工作原理比较简单，工作效率很高，因此应用很广泛，特别是在一些小电子产品中，并联式开关电源作为DC/DC升压电源应用最广。例如，很多使用干电池的手提式电器，由于干电池的电压一般只有1.5V或3V，为了提高工作电压，都是使用并联式开关电源把工作电压提高一倍。并联式开关电源的缺点是输入与输出共用一个地，因此，容易产生EMI干扰。

1-4-1．并联式开关电源的工作原理

eL = Ldi/dt = Ui —— K接通期间 图1-11-a是并联式开关电源的最简单工作原理图，图1-11-b是并联式开关电源输出电压的波形。图1-11-a中Ui是开关电源的工作电压，L是储能电感，K是控制开关，R是负载。图1-11-b中Ui是开关电源的输入电压，Uo是开关电源输出的电压，Up是开关电源输出的峰值电压，Ua是开关电源输出的平均电压。

当控制开关K接通时，输入电源Ui开始对储能电感L加电，流过储能电感L的电流开始增加，同时电流在储能电感中也要产生磁场；当控制开关K由接通转为关断的时候，储能电感会产生反电动势，反电动势产生电流的方向与原来电流的方向相同，因此，在负载上会产生很高的

第7章 开关电源闭环设计

除了磁元件设计以外，反馈网络设计也是开关电源工程师了解最少、且非常麻烦的工作。它涉及到控制理论、模拟电子技术、计算机技术、电路结构具体安排和测量等相关知识。由于设计基础知识面广，电源工程师在实际电源研发和调试中往往凭经验决定和调整校正参数。由于经验的局限性，处理稳定性问题是十分痛苦的过程。即使利用数字仿真技术，常常由于建立的模型与实际电路参数相差很大，结果有时也是南辕北辙，还要通过试验验证修改。本章试图从负反馈自激振荡基本原理，相关电路频率特性等基础知识，提供开关电源闭环稳定的实际解决途径。

我们在第二章第一个功率电路拓扑就是Buck变换器，图 S L C 7-1是其反馈控制原理图。虚线方框内为控制集成芯片原理电 R

1路，控制芯片在第6章介绍，与闭环有关的仅误差放大器和 Ui

相当好的开关电源设计资料,EMI滤波器设计的注意事项,EMI滤波器的作用等

浙江大学

硕士学位论文

开关电源的PCB布局及EMI滤波器设计

姓名：陈晨

申请学位级别：硕士

专业：电工理论与新技术

指导教师：应群民；潘丽萍；陈恒林

20120302

相当好的开关电源设计资料,EMI滤波器设计的注意事项,EMI滤波器的作用等

浙江大学硕士学位论文

摘要

随着开关电源的迅速发展，各种电力电子设备被广泛应用到工业、商业和军事的领域当中，但开关电源的电磁干扰问题却日益严重。严重恶化的电磁环境对电气、电子系统都将造成危害，减弱并消除开关电源的电磁干扰势在必行。本文简述了开关电源电磁干扰的研究方向和现有的研究成果，并总结了开关电源ＰＣＢ布局和ＥＭＩ滤波器设计的国内外研究现状。

本文研究的主要内容包括以下几个方面：

１．分析了滤波器中主要元器件与主电路之间的近场耦合，通过改变滤波器与主电路之间的距离以及滤波器的元器件与主电路的相对位置来研究ＰＣＢ元器件布局对电磁干扰的影响。

２．建立了Ｂｕｃｋ电路和Ｂｏｏｓｔ电路的共模干扰模型，分析了ＰＣＢ板铺地对共模干扰的屏蔽机理，从减小动态节点对地电容的角度定量评估了ＰＣＢ板铺地对共模干扰的影响，为抑制开关电源的共模干扰提供了理论指导。

３．设计了ＥＭ