一、概论
开关电源是运用现代电力电子技能，操控开关管注册和关断的时刻比率，保持安稳输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)操控IC和MOSFET构成。开关电源和线性电源比较，二者的本钱都跟着输出功率的添加而添加，但二者添加速率各异。线性电源本钱在某一输出功率点上，反而高于开关电源，这一点称为本钱回转点。跟着电力电子技能的开展和立异，使得开关电源技能也在不断地立异，这一本钱回转点日益向低输出电力端移动，这为开关电源供应了宽广的开展空间
电源有如人体的心脏，是一切电设备的动力。但电源却不像心脏那样方法单一。由于，标志电源特性的参数有功率、电源、频率、噪声及带载时参数的改变等等；在同一参数要求下，又有体积、分量、形状、功率、牢靠性等目标，人可按此去”刻画”和完美电源，因而电源的方法是极多的。
跟着电力电子技能的高速开展，电力电子设备与人们的作业、日子的联系日益亲近，而电子设备都离不开牢靠的电源，进入80年代核算机电源全面实现了开关电源化，首先完结核算机的电源换代，进入90年**关电源相继进入各种电子、电器设备范畴，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、操控设备电源等都已广泛地运用了开关电源，更促进了开关电源技能的迅速开展。开关电源是运用现代电力电子技能，操控开关晶体管注册和关断的时刻比率，保持安稳输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)操控IC和MOSFET构成。开关电源和线性电源比较，二者的本钱都跟着输出功率的添加而添加，但二者添加速率各异。线性电源本钱在某一输出功率点上，反而高于开关电源，这一本钱回转点。跟着电力电子技能的开展和立异，使得开关电源技能在不断地立异，这一本钱回转点日益向低输出电力端移动，这为开关电源供应了广泛的开展空间。
一般电力要经过转化才干契合运用的需求。转化的比如有：沟通转化成直流，高电压变成低电压，大功率中取小功率等等。
开关电源的作业原理是：
1.沟通电源输入经整流滤波成直流；
2.经过高频PWM(脉冲宽度调制)信号操控开关管，将那个直流加到开关变压器初级上；
3.开关变压器次级感应出高频电压，经整流滤波供应负载；
4.输出部分经过必定的电路反馈给操控电路，操控PWM占空比，以到达安稳输出的意图。
开关电源设计全过程
1 意图
期望以简略的篇幅，将公司现在规划的流程做介绍，若有介绍不当之处，请不吝珠玉。
2 规划过程：
2.1 绘线路图、PCB Layout.
2.2 变压器核算。
2.3 零件选用。
2.4 规划验证。
3 规划流程介绍(以DA-14B33为例)：
3.1 线路图、PCB Layout请参阅资识库中阐明。
3.2 变压器核算：
变压器是整个电源供应器的重要中心，所以变压器的核算及验证是很重要的，以下即就DA-14B33变压器做介绍。
3.2.1 决议变压器的原料及尺度：
根据变压器核算公式
B(max) = 铁心饱合的磁通密度(Gauss)
Lp = 一次侧电感值(uH)
Ip = 一次侧峰值电流(A)
Np = 一次侧(主线圈)圈数
Ae = 铁心截面积(cm2)
B(max)依铁心的原料及自身的温度来决议，以TDK Ferrite Core PC40为例，100℃时的B(max)为3900 Gauss，规划时应考虑零件差错，所以一般取3000~3500 Gauss之间，若所规划的power为Adapter(有外壳)则应取3000 Gauss左右，以防止铁心因高温而饱合，一般来说铁心的尺度越大，Ae越高，所以能够做较大瓦数的Power.
3.2.2 决议一次侧滤波电容：
滤波电容的决议，能够决议电容器上的Vin(min)，滤波电容越大，Vin(win)越高，能够做较大瓦数的Power，但相对价格亦较高。
3.2.3 决议变压器线径及线数：
当变压器决议後，变压器的Bobbin即可决议，根据Bobbin的槽宽，可决议变压器的线径及线数，亦可核算出线径的电流密度，电流密度一般以6A/mm2为参阅，电流密度对变压器的规划而言，只能作为参阅值，终究应以温昇记载为准。
3.2.4 决议Duty cycle (作业周期)：
由以下公式可决议Duty cycle ，Duty cycle的规划一般以50%为基准，Duty cycle若超越50%易导致振动的产生。
NS = 二次侧圈数
NP = 一次侧圈数
Vo = 输出电压
VD= 二极体顺向电压
Vin(min) = 滤波电容上的谷点电压
D =作业周期(Duty cycle)
3.2.5 决议Ip值：
Ip = 一次侧峰值电流
Iav = 一次侧均匀电流
Pout = 输出瓦数
功率
PWM震动频率
3.2.6 决议辅佐电源的圈数：
根据变压器的圈比联系，可决议辅佐电源的圈数及电压。
3.2.7 决议MOSFET及二次侧二极体的Stress(应力)：
根据变压器的圈比联系，能够开始核算出变压器的应力(Stress)是否契合选用零件的标准，核算时以输入电压264V(电容器上为380V)为基准。
3.2.8 其它：
若输出电压为5V以下，且有必要运用TL431而非TL432时，须考虑多一组绕组供应Photo coupler及TL431运用。
3.2.9 将所得材料代入 公式中，如此可得出B(max)，若B(max)值太高或太低则参数有必要从头调整。
3.2.10 DA-14B33变压器核算：
输出瓦数13.2W(3.3V/4A)，Core = EI-28，可绕面积(槽宽)=10mm，Margin Tape =？ 2.8mm(每边)，剩下可绕面积=4.4mm.
假定fT = 45 KHz ，Vin(min)=90V，？ =0.7，P.F.=0.5(cosθ)，Lp=1600 Uh
核算式：
变压器原料及尺度：l
由以上假定可知原料为PC-40，尺度=EI-28，Ae=0.86cm2，可绕面积(槽宽)=10mm，因Margin Tape运用2.8mm，所以剩下可绕面积为4.4mm.
假定滤波电容运用47uF/400V，Vin(min)暂定90V.
决议变压器的线径及线数：
假定NP运用0.32ψ的线
电流密度=
可绕圈数=
假定Secondary运用0.35ψ的线
电流密度=
假定运用4P，则
电流密度=
可绕圈数=
决议Dutyl cycle：
假定Np=44T，Ns=2T，VD=0.5(运用schottky Diode)
决议Ip值：
决议辅佐电源的圈数：
假定辅佐电源=12V
NA1=6.3圈
假定运用0.23ψ的线
可绕圈数=
若NA1=6Tx2P，则辅佐电源=11.4V
决议MOSFET及二次侧二极体的Stress(应力)：
MOSFET(Q1) =最高输入电压(380V)+ =
=463.6V
Diode(D5)=输出电压(Vo)+ x最高输入电压(380V)=
=20.57V
Diode(D4)=
= =41.4V
其它：
由于输出为3.3V，而TL431的Vref值为2.5V，若再加上photo coupler上的压降约1.2V，将使得输出电压无法推进Photo coupler及TL431，所以有必要别的添加一组线圈供应回授途径所需的电压。
假定NA2 = 4T运用0.35ψ线，则
可绕圈数= ，所以可将NA2定为4Tx2P
变压器的接线图：
3.3 零件选用：
零件方位(标示)请参阅线路图： (DA-14B33 Schematic)
3.3.1 FS1：
由变压器核算得到Iin值，以此Iin值(0.42A)可知运用公司共用料2A/250V，规划时亦须考虑Pin(max)时的Iin是否会超越保险丝的额定值。
3.3.2 TR1(热敏电阻)：
电源发动的瞬间，由於C1(一次侧滤波电容)短路，导致Iin电流很大，尽管时刻很时间短，但亦或许对Power产生损伤，所以有必要在滤波电容之前加装一个热敏电阻，以约束开机瞬间Iin在Spec之内(115V/30A，230V/60A)，但因热敏电阻亦会耗费功率，所以不可放太大的阻值(否则会影响功率)，一般运用SCK053(3A/5Ω)，若C1电容运用较大的值，则有必要考虑将热敏电阻的阻值变大(一般运用在大瓦数的Power上)。
3.3.3 VDR1(突波吸收器)：
当雷极产生时，或许会损坏零件，从而影响Power的正常动作，所以有必要在靠AC输入端 (Fuse之後)，加上突波吸收器来维护Power(一般常用07D471K)，但若有价格上的考量，可先疏忽不装。
3.3.4 CY1，CY2(Y-Cap)：
Y-Cap一般可分为Y1及Y2电容，若AC Input有FG(3 Pin)一般运用Y2- Cap ， AC Input若为2Pin(只需L，N)一般运用Y1-Cap，Y1与Y2的差异，除了价分外(Y1较贵重)，绝缘等级及耐压亦不同(Y1称为两层绝缘，绝缘耐压约为Y2的两倍，且在电容的本体上会有”回”符号或注明Y1)，此电路由于有FG所以运用Y2-Cap，Y-Cap会影响EMI特性，一般来说越大越好，但须考虑漏电及价格问题，漏电(Leakage Current )有必要契合安规须求(3Pin公司标准为750uA max)。 3.3.5 CX1(X-Cap)、RX1：
X-Cap为防制EMI零件，EMI可分为Conduction及Radiation两部分，Conduction标准一般可分为： FCC Part 15J Class B 、 CISPR 22(EN55022) Class B 两种 ， FCC测验频率在450K~30MHz，CISPR 22测验频率在150K~30MHz， Conduction可在厂内以频谱分析仪验证，Radiation 则有必要到实验室验证，X-Cap 一般对低频段(150K ~ 数M之间)的EMI防制有用，一般来说X-Cap愈大，EMI防制作用愈好(但价格愈高)，若X-Cap在0.22uf以上(包括0.22uf)，安规规则有必要要有泄放电阻(RX1，一般为1.2MΩ 1/4W)。
3.3.6 LF1(Common Choke)：
EMI防制零件，首要影响Conduction 的中、低频段，规划时有必要一起考虑EMI特性及温昇，以相同尺度的Common Choke而言，线圈数愈多(相对的线径愈细)，EMI防制作用愈好，但温昇或许较高。
3.3.7 BD1(整流二极体)：
将AC电源以全波整流的方法转化为DC，由变压器所核算出的Iin值，可知只需运用1A/600V的整流二极体，由于是全波整流所以耐压只需600V即可。
3.3.8 C1(滤波电容)：
由C1的巨细(电容值)可决议变压器核算中的Vin(min)值，电容量愈大，Vin(min)愈高但价格亦愈高，此部分可在电路中实践验证Vin(min)是否正确，若AC Input 范围在90V~132V (Vc1 电压最高约190V)，可运用耐压200V的电容；若AC Input 范围在90V~264V(或180V~264V)，因Vc1电压最高约380V，所以有必要运用耐压400V的电容。
Re：开关电方规划过祘
3.3.9 D2(辅佐电源二极体)：
整流二极体，一般常用FR105(1A/6
