第一篇：關(guān)于開關(guān)電源輸出紋波問題

?關(guān)于開關(guān)電源輸出紋波問題

開關(guān)電源輸出紋波主要來源于五個方面:輸入低頻紋波、高頻紋波、寄生參數(shù)引起的共模紋波噪聲、功率器件開關(guān)過程中產(chǎn)生的超高頻諧振噪聲和閉環(huán)調(diào)節(jié)控制引起的紋波噪聲

1、低頻紋波是與輸出電路的濾波電容容量相關(guān).電容的容量不可能無限制地增加,導(dǎo)致輸出低頻紋波的殘留.交流紋波經(jīng)DC/DC變換器衰減后,在開關(guān)電源輸出端表現(xiàn)為低頻噪聲,其大小由DC/DC變換器的變比和控制系統(tǒng)的增益決定.電流型控制DC / DC變換器的紋波抑制比電壓型稍有提高.但其輸出端的低頻交流紋波仍較大.若要實現(xiàn)開關(guān)電源的低紋波輸出,則必須對低頻電源紋波采取濾波措施.可采用前級預(yù)穩(wěn)壓和增大DC / DC變換器閉環(huán)增益來消除.低頻紋波抑制的幾種常用的方法:

a、加大輸出低頻濾波的電感,電容參數(shù),使低頻紋波降低到所需的指標.b、采用前饋控制方法,降低低頻紋波分量.2、高頻紋波噪聲來源于高頻功率開關(guān)變換電路,在電路中,通過功率器件對輸入直流電壓進行高頻開關(guān)變換而后整流濾波再實現(xiàn)穩(wěn)壓輸出的,在其輸出端含有與開關(guān)工作頻率相同頻率的高頻紋波,其對外電路的影響大小主要和開關(guān)電源的變換頻率、輸出濾波器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)有關(guān),設(shè)計中盡量提高功率變換器的工作頻率,可以減少對高頻開關(guān)紋波的濾波要求.高頻紋波抑制的目的是給高頻紋波提供通路,常用的方法有以下幾種:

a、提高開關(guān)電源工作頻率,以提高高頻紋波頻率,有利于抑制輸出高頻紋波

b、加大輸出高頻濾波器,可以抑制輸出高頻紋波.C、采用多級濾波.3、由于功率器件與散熱器底板和變壓器原、副邊之間存在寄生電容,導(dǎo)線存在寄生電感,因此當(dāng)矩形波電壓作用于功率器件時,開關(guān)電源的輸出端因此會產(chǎn)生共模紋波噪聲.減小與控制功率器件、變壓器與機殼地之間的寄生電容,并在輸出側(cè)加共模抑制電感及電容,可減小輸出的共模紋波噪聲.減小輸出共模紋波噪聲的常用方法: a、輸出采用專門設(shè)計的EMI濾波器.b、降低開關(guān)毛刺幅度.4、超高頻諧振噪聲主要來源于高頻整流二極管反向恢復(fù)時二極管結(jié)電容、功率器件開關(guān)時功率器件結(jié)電容與線路寄生電感的諧振,頻率一般為1-10MHz,通過選用軟恢復(fù)特性二極管、結(jié)電容小的開關(guān)管和減少布線長度等措施可以減少超高頻諧振噪聲.開關(guān)電源都需對輸出電壓進行閉環(huán)控制,調(diào)節(jié)器參數(shù)設(shè)計的不適當(dāng)也會引起紋波.當(dāng)輸出端波動時通過反饋網(wǎng)絡(luò)進入調(diào)節(jié)器回路,可能導(dǎo)致調(diào)節(jié)器的自激振蕩,引起附加紋波.此紋波電壓一般沒有固定的頻率.在開關(guān)直流電源中,往往因調(diào)節(jié)器參數(shù)選擇不適當(dāng)會引起輸出紋波的增大.這部分紋波可通過以下方法進行抑制:

a、在調(diào)節(jié)器輸出增加對地的補償網(wǎng)絡(luò),調(diào)節(jié)器的補償可抑制調(diào)節(jié)器自激引起的紋波增大.b、合理選擇閉環(huán)調(diào)節(jié)器的開環(huán)放大倍數(shù)和閉環(huán)調(diào)節(jié)器的參數(shù),開環(huán)放大倍數(shù)過大有時會引起調(diào)節(jié)器的振蕩或自激,使輸出紋彼含量增加,過小的開環(huán)放大倍數(shù)使輸出電壓穩(wěn)定性變差及紋波含量增加.所以調(diào)節(jié)器的開環(huán)放大倍數(shù)及閉環(huán)調(diào)節(jié)器的參數(shù)要合理選取,調(diào)試中要根據(jù)負載狀況進行調(diào)節(jié).c、在反饋通道中不增加純滯后濾波環(huán)節(jié).使延時滯后降到最小.以增加閉環(huán)調(diào)節(jié)的快速性和及時性,對抑制輸出電壓紋波是有益的.

第二篇：開關(guān)電源適配器輸出紋波和噪聲電壓的抑制措施

開關(guān)電源適配器輸出紋波和噪聲電壓的抑制措施

一、在開關(guān)電源適配器輸出端采用片式三端電容器與普通電解電容器組合改善濾波的高頻特性。

開關(guān)電源適配器的輸出端含有較大的噪聲電壓的峰-峰值，這是由于電解電容器在高頻下的特性不完善所造成的。因為電解電容在高頻下可以用電容、電阻和電感三者的串聯(lián)來等效，所以在高頻下電容對噪聲的旁路作用不在明顯。由于電阻和電感的存在，反而使噪聲電壓體現(xiàn)在開關(guān)電源適配器的輸出端。

為了抑制開關(guān)電源適配器的輸出噪聲，通常有兩個建議可供設(shè)計人員采用： 1）將輸出端的電解電容一拆為幾，即將一個大容量的電解電容采用幾個小容量電解電容并聯(lián)來替代。這一建議雖不能根本抑制噪聲電壓的產(chǎn)生，但用新辦法所產(chǎn)生的信噪聲電壓的峰-峰值要比原來為小。

2）在電解電容旁邊并聯(lián)一個小容量的高頻陶瓷電容器，利用高頻電容在高頻下所體現(xiàn)的低容抗，使輸出噪聲電壓得到較大衰減（當(dāng)然在印制電路板上的陶瓷電容也應(yīng)該保持比較短的布線長度，保持盡可能小的線路阻抗）。

二、采用高性能的表面貼裝濾波器。

采用表面貼裝的高性能濾波器來改善輸出電壓噪聲。貼裝濾波器內(nèi)部電路等效為一個π型濾波線路，在開關(guān)電源適配器的輸出端串上一個貼裝高性能濾波器。對比原來的輸出噪聲電壓峰-峰值，會大幅減小，在示波器上，幾乎顯示為一條直線，說明輸出電壓的噪聲已明顯得到抑制，從而很好說明了表面貼裝高性能濾波器在這個線路中的作用。

三、避免多個模塊電源之間相互干擾。

當(dāng)在同一塊印制電路板上有多個模塊電源一起工作，若兩個模塊靠得很近，模塊電源本身是不屏蔽的，并且靠得很近，輸出端也沒有采用低阻抗的電容，而且兩個模塊離開實際的輸出端子的距離又比較遠時，則可能因為相互之間的干擾使輸出噪聲電壓增加。為避免這種相互干擾，可采用屏蔽措施，或?qū)⑺鼈兊陌惭b位置適當(dāng)遠離，以減小相互之間的影響。

四、在開關(guān)電源適配器的輸出端增加一級低壓差線性穩(wěn)壓電路。在開關(guān)電源或者模塊電源輸出后再加一個電壓差線性穩(wěn)壓電路，能大幅度地降低輸出噪聲，以滿足對噪聲有特別要求的電路需要，輸出噪聲可達微伏級。

由于低壓差線性穩(wěn)壓器的壓差（輸入與輸出電壓的差值）僅為幾百毫伏，則在開關(guān)電源的輸出略高于低壓差線性穩(wěn)壓器幾百毫伏就可以輸出標準電壓了，并且其損耗也不大。

五、通過屏蔽和加裝電源濾波器來減小開關(guān)電源對外界電磁的敏感度。采用金屬外殼作為開關(guān)電源的屏蔽，可以減小開關(guān)電源對外界輻射電磁場的敏感度。另外，為了減少從電源線引入的傳導(dǎo)敏感度，在開關(guān)電源適配器輸入端加裝電源濾波器是一個很好的辦法。這兩個辦法對減小開關(guān)電源因外界電磁干擾對輸出端的影響也是有一定好處的。當(dāng)然，這兩個措施對于抑制開關(guān)電源工作時自身所產(chǎn)生的電磁輻射和傳導(dǎo)騷擾同樣也是有效的。備注：為了對開關(guān)電源適配器直流輸出電壓中的紋波電壓進行測試，對探頭要做一點改造，以減小對雜亂信號的拾取。在探頭上要并聯(lián)兩只電容，分別時0.1uF/50V的瓷片電容和1.0uF/50V的鋁電解電容。由于鋁電解電容是有極性的，所以在電解電容焊接時，要注意它與被測電壓的極性保持一致。

第三篇：電源紋波測試總結(jié)（最終版）

請問什么叫紋波？怎樣測量紋波？

紋波的定義：由于直流穩(wěn)定電源一般是由交流電源經(jīng)整流穩(wěn)壓等環(huán)節(jié)而形成的，這就不可避免地在直流穩(wěn)定量中多少帶有一些交流成份，這種疊加在直流穩(wěn)定量上的交流分量就稱之為紋波。紋波的成分較為復(fù)雜，它的形態(tài)一般為頻率高于工頻的類似正弦波的諧波，另一種則是寬度很窄的脈沖波。對于不同的場合，對紋波的要求各不一樣。對于電容器老練來說，無論是那一種紋波，只要不是太大，一般對電容器老練質(zhì)量不會構(gòu)成影響。而對程控機電源或音響設(shè)備中所使用的電源，由于寬度很窄的脈沖沒有足夠的能量來推動喇叭的紙盆或話機的聽筒而形成雜音。因此對于這種窄脈沖的要求可以放寬。

而對于音頻范圍內(nèi)的類似正弦波的紋波信號，雖然其幅度不是太高，但其能量卻使喇叭或聽筒發(fā)生嗡嗡的雜音。因此對這種形態(tài)的紋波應(yīng)有一定的要求，而對于用于一些控制的場合，由于窄脈沖達到一定的高度會干擾數(shù)字或邏輯控制部件，使設(shè)備運行的可靠性降低，因此對這種窄脈沖的幅度應(yīng)有一定的限制，而對類似正弦波的紋波，一般由于其幅度較低，對控制部件的干擾不大。

紋波的表示方法可以用有效值或峰值來表示，可以用絕對量，也可以用相對對量來表示。例如一個電源工作在穩(wěn)壓狀態(tài)，其輸出為100V5A，測得紋波的有效值為10mV，這10mV就是紋波的絕對量，而相對量即紋波系數(shù)=紋波電壓/輸出壓=10mv/100V=0.01%，即等于萬分之一。

事實上，紋波就是一個直流電壓中的交流成分。直流電壓本來應(yīng)該是一個固定的值，但是很多時候它是通過交流電壓整流、濾波后得來的，由于濾波不干凈，就會有剩余的交流成分，即便如此，就是用電池供電也因負載的波動而產(chǎn)生波紋。事實上，即便是最好的基準電壓源器件，其輸出電壓也是有波紋的。

要體驗，可以用示波器來看，就會看到電壓上下輕微波動，就像水紋一樣，所以叫做紋波。

一般使用交流毫伏表來測量紋波電壓，因為交流毫伏表只對交流電壓響應(yīng)，并且靈敏度比較高，可測量很小的交流電壓，而紋波往往是比較小的交流電壓。如果沒有交流毫伏表，也可使用示波器來測量。將示波器的輸入設(shè)置為交流耦合，調(diào)整Y軸增益，使波形大小合適，讀出電壓值，可估算出紋波電壓的大小。

紋波電壓會影響系統(tǒng)的工作，帶來噪聲。所以電源要有足夠的濾波措施，以將紋波限制在一定的幅度以內(nèi)。

紋波(ripple)與諧波的比較：

簡單地說，就是一定頻率的電壓或電流作用于非線性負載時,會產(chǎn)生不同于原頻率的其它頻率的正弦電壓或電流的現(xiàn)象。

紋波是指在直流電壓或電流中，疊加在直流穩(wěn)定量上的交流分量。

它們雖然在概念上不是一回事，但它們之間有聯(lián)系。如電源上附加的紋波在用電器上很容易產(chǎn)生各頻率的諧波；電源中各頻率諧波的存在無疑導(dǎo)致電源中紋波成分的增加。

除了在電路中我們所需要產(chǎn)生諧波的情況以外，它主要有以下主要危害：

1、使電網(wǎng)中發(fā)生諧振而造成過電流或過電壓而引發(fā)事故；

2、增加附加損耗，降低發(fā)電、輸電及用電設(shè)備的效率和設(shè)備利用率；

3、使電氣設(shè)備（如旋轉(zhuǎn)電機、電容器、變壓器等）運行不正常，加速絕緣老化，從而縮短它們的使用壽命；

4、使繼電保護、自動裝置、計算機系統(tǒng)及許多用電設(shè)備運轉(zhuǎn)不正?；虿荒苷幼骰虿僮鳎?/p>

5、使測量和計量儀器、儀表不能正確指示或計量；

6、干擾通信系統(tǒng)，降低信號的傳輸質(zhì)量，破壞信號的正常傳遞，甚至損壞通信設(shè)備。紋波的害處：

1、容易在用電器上產(chǎn)生諧波，而諧波會產(chǎn)生較多的危害；

2、降低了電源的效率；

3、較強的紋波會造成浪涌電壓或電流的產(chǎn)生，導(dǎo)致燒毀用電器；

4、會干擾數(shù)字電路的邏輯關(guān)系，影響其正常工作；

5、會帶來噪音干擾，使圖像設(shè)備、音響設(shè)備不能正常工作。

總之，它們在我們不需要的地方出現(xiàn)都是有害的，需要我們避免的。對于如何抑制和去除諧波和紋波的方式方法有很多，但想完全消除，似乎是很難辦到的，我們只有將其控制在一個允許的范圍之內(nèi)，不對環(huán)境和設(shè)備產(chǎn)生影響就算達到了我們的目的。

紋波是疊加在直流信號上的交流干擾信號，是電源測試中的一個很重要的標準。尤其是作特殊用途的電源，如激光器電源，紋波則是其致命要害之一。所以，電源紋波的測試就顯得極為重要。

電源紋波的測量方法大致分為兩種：一種是電壓信號測量法；另一鐘是電流信號測量法。一般對于恒壓源或紋波性能要求不大的恒流源，都可以用電壓信號測量法。而對于紋波性能要求高的恒流源則最好用電流信號測量法。）、電壓信號測量紋波是指，用示波器測量疊加在直流電壓信號上的交流紋波電壓信號。對于恒壓源，測試可以直接用電壓探頭測量輸出到負載上的電壓信號。）、對于恒流源的測試，則一般是通過使用電壓探頭，測量采樣電阻兩端的電壓波形。整個測試過程中，示波器的設(shè)置是能否采樣到真實信號的關(guān)鍵。

電源紋波噪聲測試方法

我們今天的電子電路（比如手機、服務(wù)器等領(lǐng)域）的切換速度、信號擺率比以前更高，同時芯片的封裝和信號擺幅卻越來越小，對噪聲更加敏感。因此，今天的電路設(shè)計者們比以前會更關(guān)心電源噪聲的影響。實時示波器是用來進行電源噪聲測量的一種常用工具，但是如果使用方法不對可能會帶來完全錯誤的測量結(jié)果，筆者在和用戶交流過程中發(fā)現(xiàn)很多用戶的測試方法不盡正確，所以把電源紋波噪聲測試中需要注意的一些問題做一下總結(jié)，供大家參考。

由于電源噪聲帶寬很寬，所以很多人會選擇示波器做電源噪聲測量。但是不能忽略的是，實時寬帶數(shù)字示波器以及其探頭都有其固有的噪聲。如果要測量的噪聲與示波器和探頭的噪聲在相同數(shù)量級，那么要進行精確測量將是非常困難的一件事情。

主題: 電源紋波正確的測量方法

DC-DC 模塊的電源紋波指標是一項很重要的參數(shù)。干凈的電源是數(shù)字電路穩(wěn)定工作的前提，也是模擬器件的各項參數(shù)的重要保障。為了確定我們的電源干凈，必須對DC-DC 模塊的輸出紋波進行測量。但很多人測量得到的紋波值動輒上百mV，甚至幾百mV，遠遠比器件手冊提供的最大紋波值大，這 主要是測量方法的不正確造成的。1 正確的測量方法

1、限制示波器帶寬（一般示波器都有帶寬限制功能，Tek 的中低端示波器為20MHz，Agilent 的為30MHz 或25MHz），目的是避免數(shù)字電路的高頻噪聲影響紋波測量，盡量保證測量的準確性；

2、設(shè)置耦合方式為交流耦合，方便測量（不關(guān)心直流電平）；

3、保證探頭接地盡量短（測量紋波動輒上百mV 的原因就是接地線太長）。目前比較流行的方法是拆除探頭的接地線和外殼，露出探頭地殼，自制接地線纏繞在探頭地殼上，可以保證接地線長度小于1cm；

4、示波器地懸空，只通過探頭地與單板共地，不要通過其他方式與單板／儀器／PC等共地（這樣會給紋波測量引入很大的地噪聲）。如：通過示波器三線插頭的地插針在插線板上與其他儀器共地，或者通過接地線連接示波器地與其他儀器的地。

其中第3 條是關(guān)鍵中的關(guān)鍵。接地線過長，其電感效應(yīng)將給測量系統(tǒng)引入額外的噪聲，下圖為證：

上圖探頭接地線的電感效應(yīng) 對儀器的要求和示波器參數(shù)要求：

支持帶寬限制功能，Tek 20MHz；Agilent 25 或30MHz。探頭參數(shù)要求：

帶寬100M 即可。考慮到盡量少引入EMC 噪聲以及測試方便。

為了使接地線盡量短，盡量使用探頭的原裝測試短針，若無原裝測試短針，則須自制短接地線：去除探頭接地線套，用金屬絲自行繞制接地短線，推薦五類線中銅絲，強度適中（還是有些偏軟，有更好的請推薦）。其他候選有焊錫絲、刻刀。3 真正的紋波應(yīng)該是什么樣子？

以下各圖可以讓大家對紋波的相貌大概有個感性認識。被測DC-DC 模塊最大功耗 100W，實際工作60W，輸出5.5V 與3.3V 兩路。共3 個型號。

LQD25A48-5V0-3V3 3.3V 輸出紋波

LQD25A48-5V0-3V3 5.5V 輸出紋波

Q48DR3R350NRA 3.3V 輸出紋波

Q48DR3R350NRA 5.5V 輸出紋波

DQ65033QGL10 3.3V 輸出紋波

DQ65033QGL10 5.5V 輸出紋波

紋波和噪聲的關(guān)系及區(qū)別

紋波就是一個直流電壓中的交流成分.直流電壓本來應(yīng)該是一個固定的值, 但是很多時候它是通過交流電壓整流、濾波后得來的,由于濾波不干凈,就會有剩余的交流成分,即便如此,就是用電池供電也因負載的波動而產(chǎn)生波紋.事實上,即便是最好的基準電壓源器件,其輸出電壓也是有波紋的.紋波應(yīng)是AC和開關(guān)頻率的整倍數(shù),用傅里葉級數(shù)展開應(yīng)該是mf越高,Am越小.雜噪應(yīng)該是不規(guī)則的離散波,是由非線性器件對I、V互相反復(fù)調(diào)制,在負載、輸入的AC變化、溫度變化都使雜噪變化,其頻帶可能有數(shù)十MHz到1GHz,主要使以輻射的形式存在.雜噪是一種常用的通俗說法.其共性就是具有隨機性的.但必須注意,噪聲的分布一般呈現(xiàn)高斯分布,即白噪聲,而雜波則不是.輸出紋波和輸出電流和輸出電壓都有關(guān)系,主要是與電流的關(guān)系.通常輸出紋波近似等于輸出電流乘上輸出濾波電容的ESR值(下文有ESR的講解).所以并不是濾波電容的容量越大輸出紋波越小,而應(yīng)該是濾波電容的ESR值越小輸出紋波越小.紋波是出現(xiàn)在輸出端子間的一種與輸入頻率和開關(guān)頻率同步的成分,用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在輸出電壓的0.5%以下;噪聲是出現(xiàn)在輸出端子間的紋波以外的一種高頻成分,也用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在輸出電壓的1%左右.紋波噪聲是二者的合成,用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在輸出電壓的2%以下.電容的ESR是什么意思

[導(dǎo)讀]

ESR，是EquivalentSeriesResistance三個單詞的縮寫，翻譯過來就是“等效串連電阻”。

理論上，一個完美的電容，自身不會產(chǎn)生任何能量損失，但是實際 關(guān)鍵詞：ESR電容

ESR，是EquivalentSeriesResistance三個單詞的縮寫，翻譯過來就是“等效串連電阻”。

理論上，一個完美的電容，自身不會產(chǎn)生任何能量損失，但是實際上，因為制造電容的材料有電阻，電容的絕緣介質(zhì)有損耗，各種原因?qū)е码娙葑兊貌弧巴昝馈?。這個損耗在外部，表現(xiàn)為就像一個電阻跟電容串連在一起，所以就起了個名字叫做“等效串連電阻”。

ESR的出現(xiàn)導(dǎo)致電容的行為背離了原始的定義。

比如，我們認為電容上面電壓不能突變，當(dāng)突然對電容施加一個電流，電容因為自身充電，電壓會從0開始上升。但是有了ESR，電阻自身會產(chǎn)生一個壓降，這就導(dǎo)致了電容器兩端的電壓會產(chǎn)生突變。無疑的，這會降低電容的濾波效果，所以很多高質(zhì)量的電源啦一類的，都使用低ESR的電容器。

同樣的，在振蕩電路等場合，ESR也會引起電路在功能上發(fā)生變化，引起電路失效甚至損壞等嚴重后果。

所以在多數(shù)場合，低ESR的電容，往往比高ESR的有更好的表現(xiàn)。

不過事情也有例外，有些時候，這個ESR也被用來做一些有用的事情。

比如在穩(wěn)壓電路中，有一定ESR的電容，在負載發(fā)生瞬變的時候，會立即產(chǎn)生波動而引發(fā)反饋電路動作，這個快速的響應(yīng)，以犧牲一定的瞬態(tài)性能為代價，獲取了后續(xù)的快速調(diào)整能力，尤其是功率管的響應(yīng)速度比較慢，并且電容器的體積/容量受到嚴格限制的時候。這種情況見于一些使用mos管做調(diào)整管的三端穩(wěn)壓或者相似的電路中。這時候，太低的ESR反而會降低整體性能。

ESR是等效“串連”電阻，意味著，將兩個電容串連，會增大這個數(shù)值，而并聯(lián)則會減少之。

實際上，需要更低ESR的場合更多，而低ESR的大容量電容價格相對昂貴，所以很多開關(guān)電源采取的并聯(lián)的策略，用多個ESR相對高的鋁電解并聯(lián)，形成一個低ESR的大容量電容。犧牲一定的PCB空間，換來器件成本的減少，很多時候都是劃算的。

和ESR類似的另外一個概念是ESL，也就是等效串聯(lián)電感。早期的卷制電感經(jīng)常有很高的ESL，而且容量越大的電容，ESL一般也越大。ESL經(jīng)常會成為ESR的一部分，并且ESL也會引發(fā)一些電路故障，比如串連諧振等。但是相對容量來說，ESL的比例太小，出現(xiàn)問題的幾率很小，再加上電容制作工藝的進步，現(xiàn)在已經(jīng)逐漸忽略ESL，而把ESR作為除容量之外的主要參考因素了。

順便，電容也存在一個和電感類似的品質(zhì)系數(shù)Q，這個系數(shù)反比于ESR，并且和頻率相關(guān)，也比較少使用。

由ESR引發(fā)的電路故障通常很難檢測，而且ESR的影響也很容易在設(shè)計過程中被忽視。簡單的做法是，在仿真的時候，如果無法選擇電容的具體參數(shù)，可以嘗試在電容上人為串連一個小電阻來模擬ESR的影響，通常的，鉭電容的ESR通常都在100毫歐以下，而鋁電解電容則高于這個數(shù)值，有些種類電容的ESR甚至?xí)哌_數(shù)歐姆。

第四篇：開關(guān)電源心得

單端反激式開關(guān)電源設(shè)計心得體會

原理圖

一、電路組成及工作原理 單端反激式開關(guān)電源是一種單片開關(guān)電源，采用美國IP公司的開關(guān)電源芯片TOP226Y。單端是指開關(guān)電源芯片（本文采用TOP226Y）只有一個脈沖調(diào)制信號功率輸出端 —— 漏極D。反激是指當(dāng)功率MOSFET導(dǎo)通時，就將電能儲存在高頻變壓器的初級繞組上，僅當(dāng)MOSFET關(guān)斷時，才向次級輸送電能[11]。

由TOP226Y芯片構(gòu)成的單端反激式開關(guān)電源電路主要包括：輸入整流濾波電路、功率變換電路、輸出濾波電路、反饋電路及控制電路幾部分組成。功率電路采用單端反激式DC/DC變換器，控制電路是TOP226Y（TOPSwitch-II系列）芯片來實現(xiàn)對輸出控制的功能。

電源簡要工作原理如下:交流電Ui經(jīng)輸入整流濾波電路后輸入到高頻變壓器一次側(cè)，電壓經(jīng)反激后，次級的高頻電壓經(jīng)過輸出整流濾波電路整流濾波后，獲得輸出電壓Uo。圖中鉗位電路是用來吸收高頻變壓器的漏感產(chǎn)生的尖峰電壓，從而保護了TOP226Y中功率管不被尖峰電壓燒毀。誤差放大器和光耦組成反饋電路，當(dāng)由于某種原因致使Uo上升，則光耦中發(fā)光二極管的電流升高，經(jīng)過光耦后，使光耦中的電流也升高，使得TOP226Y控制端電流升高，經(jīng)TOP226Y內(nèi)控制后，使控制脈寬占空比降低，使Uo維持不變，從而實現(xiàn)穩(wěn)壓目的；反之亦然。

二、心得體會

這學(xué)期我們做了一個反激式開關(guān)電源課程設(shè)計。從分析電路的原理、查詢所用相關(guān)器件的資料，再網(wǎng)購所有器件，最后焊接電路板并測試花了較長的時間！特別是網(wǎng)購器件的時候，因為有的器件沒有標明具體參數(shù)要求，其中變壓器還需要訂制。買好器件就是焊接的問題了，對著電路圖焊接板子需要很仔細，芯片的管腳、電容等正負極容易接反。我焊接的板子就因為正負極錯了，結(jié)果測試插電就炸了電容。經(jīng)檢查改正最后完成了！整個課程設(shè)計下來我覺得做一個電子產(chǎn)品不簡單，最關(guān)鍵是要懂得原理，焊接過程認真對待就能做好！

第五篇：開關(guān)電源心得

班級：電氣技術(shù) 姓名：張 學(xué)號：

單端反激式開關(guān)電源設(shè)計

原理圖

一、電路組成及工作原理、電路組成根據(jù)要求，本次設(shè)計控制電路形式為反激式，單端反激式電路比正激式開關(guān)電源少用一個大儲能濾波電感以及一個續(xù)流二極管，因此其體積小，且成本低。此電源設(shè)計要采用的是反激式的開關(guān)管連接方式，并且開關(guān)電源的觸發(fā)方式是它激式。電源開關(guān)頻率的選擇決定了變換器如開關(guān)損耗、門極驅(qū)動損耗、輸出整流管的損耗會越來越突出，對磁性材料的選擇和參數(shù)設(shè)計的要求也會越苛刻。另外，高頻下線路的寄生參數(shù)對線路的影響程度難以預(yù)料，整個電路的穩(wěn)定性、運行特性以及系統(tǒng)的調(diào)試會比較困難。在本電的特性。開關(guān)頻率越高，變壓器、電感器的體積越小，電路的動態(tài)響應(yīng)也越好。但隨著頻率的提高，諸源中，選定工作頻率為100

。、工作原理

一、開關(guān)電源的工作過程相當(dāng)容易理解，在線性電源中，讓功率晶體管工作在線性模式，與線性電源不同的是，開關(guān)電源是讓功率晶體管工作在導(dǎo)通和關(guān)斷的狀態(tài)，在這兩種狀態(tài)中，加在功率晶體管上的伏安乘積是很小的（在導(dǎo)通時，電壓低，電流大；關(guān)斷時，電壓高，電流?。┕β势骷系姆渤朔e就是功率半導(dǎo)體器件上所產(chǎn)生的損耗。

二、與線性電源相比，開關(guān)電源更為有效的工作過程是通過斬波，即把輸入的直流電壓斬成幅值等于輸入電壓幅值的脈沖電壓來實現(xiàn)的。脈沖的占空比由開關(guān)電源的控制器來調(diào)節(jié)。一旦輸入電壓被斬成交流方波，其幅值就可以通過變壓器來升高或降低。通過增加變壓器的二次繞組數(shù)就可以增加輸出的電壓組數(shù)。最后這些交流波形經(jīng)過整流濾波后就得到直流輸出電壓。如圖

所示。

三、控制器的主要目的是保持輸出電壓穩(wěn)定，其工作過程與線性形式的控制器很類似。也就是說控制器的功能塊、電壓參考和誤差放大器，可以設(shè)計成與線性調(diào)節(jié)器相同。他們的不同之處在于，誤差放大器的輸出（誤差電壓）在驅(qū)動功率管之前要經(jīng)過一個電壓脈沖寬度轉(zhuǎn)換單元。

四、開關(guān)電源有兩種主要的工作方式：正激式變換和升壓式變換。盡管它們各部分的布置差別很小，但是工作過程相差很大，在特定的應(yīng)用場合下各有優(yōu)點。

二、心得體會

忙忙碌碌了許久，通過對開關(guān)電源相關(guān)知識的了解及查閱，我對其有了相當(dāng)大的知曉，首先可以確認的是，開關(guān)電源在我們生活中必不可少，其應(yīng)用的范圍很廣。與其相對的還有一種鐵芯變壓器電源，為此我來將開關(guān)電源與其比較下有些什么優(yōu)點：一是節(jié)能。綠色電源是開關(guān)電源中用途最為廣泛的電源，它的效率一般可達到85%，質(zhì)量好的可以達到95%甚至更高，而鐵芯變壓器的效率只有70%或者更少。最近歐盟和美國消費者協(xié)會統(tǒng)計，美國一般家用電器和工業(yè)電氣設(shè)備的單機能源消耗指數(shù)大于92%。美國的“能源之星”對電子鎮(zhèn)流器、開關(guān)電源以及家用電器的效率都制定有很仔細的、非常嚴格的規(guī)章條款。二是體積小，重量輕。據(jù)統(tǒng)計，100W的鐵芯變壓器的重量為1200g左右，體積達350，而100W的開關(guān)電源的重量只有250g，而且敞開式的電源更輕，體積不大鐵芯變壓器的1/4。三是開關(guān)電源具有各種保護功能，不易損壞。而其他的電源由于本身原因或使用不當(dāng)，發(fā)生短路或斷路的事故較多。四是改變輸出電流，電壓比較容易，且穩(wěn)定、可控。五是根據(jù)人們的要求，可設(shè)計出各種具有特殊功能的電源，以滿足人們的需要。

通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論知識與實踐相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，從理論中得出結(jié)論，才能提高自己的實際動手能力和獨立思考能力。在設(shè)計的過程中遇到的問題可以說是困難重重，難免會遇到各種各樣的問題，同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握的不夠牢固，比如說不懂一些元器件的使用方法，對電路的焊接掌握的不好通過這次課程設(shè)計之后，一定把以前所學(xué)過的知識重新溫故。