经典开关电源培训幻灯片

开关电源设计

——基础理论重庆山外山科技有限公司技术中心年度学问培训开关电源设计1、开关电源基本原理概述2、常见的拓扑结构及优缺点3、关键性元器件的选型4、现有电源总结什么是开关电源开关电源概念：泛指，电路中有电力电子器件工作在高频开关状态的直流电源。开关电源定义：用半导体器件作为开关，将一种形式的电源转换为另一种形式的电源，转换时有闭环限制系统的变换器。细心设计打造一流常见的开关电源手机充电器台式机电脑电源笔记本电源工业用电源万能充电器细心设计打造一流各个组成部分及功能细心设计打造一流实际图片MOS管输入防浪涌电流功率变压器输入整流桥EMI滤波输出整流EMI滤波输出滤波电解输入滤波大电解细心设计打造一流开关电源的分类调制方式：PWM,PFM,双模调制

开关

方式：硬开关,软开关

隔离特性：非隔离，隔离非隔离：BUCK,BOOST,BUCK-BOOST隔离：反激,正激,半桥,全桥,谐振等开关电源的分类兢兢刻业打造一流BUCK电路：基本PWM变换拓扑

以占空比工作的开关管Tr，二极管D1、电感L和电容C组成的BUCK变换电路，将电压Vs转换为电压Vo。buck电路仅可用于输出电压低于输入电压的场合。细心设计打造一流BUCK电路优点是：

效率高、可以输出大电流、静态电流小。缺点是：输出脉动和开关噪音较大、成本相对较高。BUCK细心设计打造一流BOOST电路：基本PWM变换拓扑

以占空比工作的开关管T，二极管D1、电感L和电容C组成的BOOST变换电路，将电压Vs转换为电压Vo。boost电路适用于，输出电压始终高于输入电压。细心设计打造一流BOOST电路优点是：对电源的电磁干扰小，驱动电路简洁．缺点是：输出纹波较大，只能升压，不能降压BOOST细心设计打造一流反激变换：基本PWM变换拓扑凡是在开关管截止期间向负载供应能量的统称反激变换器。主要应用于小功率电源（100W以下）变压器主要作用为电压变换和储能。兢兢刻业打造一流反激变换器电路优点是：能供应多路直流输出，输入电压波动时，有较稳定的输出，转换效率高缺点是：输出纹波较大，输出电压和负载调整率较差等缺点。反激变换器细心设计打造一流正激变换器：基本PWM变换拓扑用于中大功率电源（500W）左右，变压器作为电压变换，输出有一个储能电感，开关管截止时释放能量。下图为双关正激的电路，功率可做得更大一些。细心设计打造一流正激变换电路优点是：电压的输出范围大。变更输出电压极性是特别便利的。缺点是：输出纹波较大，输出电压和负载调整率较差等缺点。正激变换兢兢刻业打造一流半桥电路：基本PWM变换拓扑C1和C2与开关管Q1、Q2组成桥，桥的对角线接变压器T1的原边绕组，故称半桥变换器，可做大功率电源，输入开关管电压应力较低，输出全波整流效率高。兢兢刻业打造一流半桥变换优点是：能供应多路直流输出，输入电压波动时，有较稳定的输出，转换效率高缺点是：由于变压器漏感的存在，易损坏开关管。磁芯利用率不高。变压器的磁芯简洁饱和。半桥变换主要元器件选择细心设计打造一流开关电源的主要元器件开关管：开关电源中的开关要求开关速度快，损耗小快速渡过线性放大区。目前主要运用的是三极管，MOS管，他们各有特点。细心设计打造一流开关电源的主要元器件电感：是电路的储能器件，一般与电容组成滤波电路；电感的电流不会突变；是磁性元件，会出现饱和现象。细心设计打造一流开关电源的主要元器件电容：和电感一样都是储存和传递电能的器件，主要吸取电路纹波，使输出的电压平滑稳定。电容的串联电阻ESR越大，发热越严峻，寿命越短。细心设计打造一流开关电源的发展方向低噪声、抗干扰和模块化。高频、高牢靠、低损耗由于开关电源轻、小、薄的关键技术是高频化，因此国外各大开关电源制造商都致力于同步开发新型高智能化的元器件，特殊是改善二次整流器件的损耗，，以提高在高频率和较大磁通密度（Bs