针对开关电源许多人觉得很难，其实不然。规划一款开关电源并不难，难就难在做精，等你真实入门了，堆集必定的经历，再选用分立的结构进行规划就简略多了。万事开头难，笔者在这就抛砖引玉，渐渐解说怎样一步一步规划开关电源。
开关电源规划的榜首步便是看标准，详细的许多人都有触摸过，也能够提出来供咱们参阅，我帮助剖析。
我只带咱们规划一款宽规模输入的，12V2A的惯例阻隔开关电源。
1.首要承认功率，依据详细要求来挑选相应的拓扑结构；这样的一个开关电源多挑选反激式(flyback)根本上能够满足要求。在这儿我会更多的挑选是经历公式来核算，有需求剖析的，能够拿出来再评论。
2.挑选相应的PWMIC和MOS来进行开端的电路原理图规划
当咱们承认用flyback拓扑进行规划今后，咱们需求挑选相应的PWMIC和MOS来进行开端的电路原理图规划(sch)。无论是挑选选用分立式的仍是集成的都能够自己考虑。对里边的核算我还会进行分化。
分立式：PWMIC与MOS是分隔的，这种长处是功率能够自在调配，缺陷是规划和调试的周期会变长（仅从规划视点来说）；集成式：便是将PWMIC与MOS集成在一个封装里，省去规划者许多的核算和调试分步，适合于刚入门或快速开发的环境。
3.做原理图
承认所挑选的芯片今后，开端做原理图(sch)，在这儿我选用STVIPer53DIP(集成了MOS)进行规划。
规划前最好都先看一下相应的datasheet，承认一下简略的参数。无论是选用PI的集成，或384x或OBLD等分立的都需求参阅一下datasheet。一般datasheet里都会附有简略的电路原理图，这些原理图是咱们的规划依据。
4.承认相应的参数
当咱们将原理图完结今后，需求承认相应的参数才干进入下一步PCBLayout。当然不同的公司不同的流程，咱们需求恪守相应的流程，养成一个杰出的规划习气，这一步或许会有开端评价，原理图承认，等等，签核结束后就能够进行核算了。
先附上相应的原理图。
5.承认开关频率，挑选磁芯承认变压器
这儿承认芯片作业频率为70KHz，芯片的频率能够经过外部的RC来设定，作业频率就等于开关频率，这个外设的功用有利于咱们更好的规划开关电源，也能够采纳外同步功用。与UC384X功用附近。
变压器磁芯为EER28/28L。
一般AC2DC的变换器，作业频率不宜设超越100kHz，首要是开关电源的频率过高今后，不利于体系的安稳性，更不利于EMC的经过性。频率太高，相应的di/dtdv/dt都会添加，除PI132kHz的作业频率之外，咱们能够多参阅其它家的芯片，就会总结自己的经历出来。
关于磁芯的挑选，是在开关频率和功率的根底，更多的是经历选取。当然核算的话，你需求得到更多的磁芯参数，包含磁材，居里温度，频率特性等等，这个是需求渐渐树立的。
20W~40W规模内EE25EER25EER28EFD25EFD30等均都能够。
关于变压器磁芯的挑选
功率巨细：
小于5w可运用的磁芯：
ER9.5,ER11.5,EE8.3,EE10,EE13,RM4,GU11,EP7,EP10,UI9.8,URS7
5-10W可运用的磁芯：
ER20,EE19,RM5,GU14,EFD15,EI22,EPC13,EF16,EP13,UI11.5
10-20W可运用的磁芯：
ER25,EE20,EE25,RM6,GU18,EPC17,EF20
20-50W可运用的磁芯：
ER28,ETD28,EI28,EE28,EE30,EF25,RM8,GU22,
PQ20,EPC19,EFD20
50-100W可运用的磁芯：
ER35,ETD34,EE35,EI35,EF30,RM10,GU30,PQ26,
EPC25,EFD25
100-200W可运用的磁芯：
ER40,ER42,ETD39,EI40,RM12,GU36,PQ32,EFD30
200-500W可运用的磁芯：
ER49,ETD49,EC53,EE42,EE55,EI50,RM14,GU42,
PQ35,PQ40,UU66
大于500W可运用的磁芯：
ER70,ETD59,EE65,EE85,GU59,PQ50,UU80,UU93
磁芯与传输功率对照表
6.规划变压器进行核算
输入input：85~265Vac
输出output：12V2A
开关频率Fsw：70kHz
磁芯core：EER28/28L
磁芯参数：Ae82mm2
以上均是已知参数，咱们还需求设定一些参数，就能够进入下一步核算。
设定参数：
功率η=80%
最大占空比：Dmax=0.45
磁感应强度改变：ΔB=0.2
有了这些参数今后，咱们就能够核算得到匝数和电感量。
输出功率Po=12V*2A=24W
输入功率Pin=Po/η=24W/0.8=30W
输入最低电压Vin(min)=Vac(min)*sqr(2)=85Vac*1.414=120Vdc
输入最高电压Vin(max)=Vac(max)*sqr(2)=265Vac*1.414=375Vdc
输入均匀电流Iav=Pin/Vin(min)=30W/120Vdc=0.25A
输入峰值电流Ipeak=4*Iav=1A
原边电感量Lp=Vin(min)*Dmax/(Ipeak*Fsw)=120Vdc*0.45/(1A*70K)=770uH
这儿的4是一个经历值，当然也是我自己独家的经历。至于推导，不必那么费事，看下面的图，你就理解了，下面是DCM时的电流波形;至于CCM加一个渠道，自己能够推导，很简略。
到此最重要的一步原边电感量现已求出，关于漏感及气隙，我不主张各位再去核算和验证。
漏感Lleakage<5%*Lp
上面核算了变压器的电感量，现在咱们还需求得到相应的匝数才干够完结整个变压器的作业。
1）核算导通时刻Ton周期时刻T=Ton+Toff=1/FswTon=T*DmaxFsw,Dmax都是已知量70kHz,0.45代入上式可得Ton=6.43us
2）核算变压器初级匝数Np=Vin(min)*Ton/(ΔB×Ae)=120Vdc*6.43us/(0.2*82mm2)=47T（这儿的数是必定要取整的，并且是进位取整，咱们变压器不或许只绕半圈或其它非整数圈）
3）核算变压器12V主输出的匝数输出电压(Vo)：
12Vdc整流管压降(Vd)：0.7
Vdc绕组压降(Vs)：0.5
Vdc原边匝伏比(K)=Vi_min/Np=120Vdc/47T=2.55输出匝数(Ns)=(输出电压(Vo)+整流管压降(Vd)+绕组压降(Vs))/原边匝伏比(K)=(12Vdc+0.7Vdc+0.5Vdc)/2.55=6T(已取整)
4）核算变压器辅佐绕组(auxturning)输出的匝数核算方法与12V主绕组输出相同由于STVIPer53DIP副边反应需低于14.5Vdc，故选取12Vdc作为辅佐电压；Na=6T到这一步，咱们根本上就得出了变压器的首要参数原边绕组：47T原边电感量：0.77mH漏感<5%*0.77mH=39uH12V输出：6T辅佐绕组：6T下一步咱们只要将绕组的线径股数脚位耐压等安规方面的要求提出，就能够发给变压器厂去打样了至于气隙的核算，以及回来验证Dmax这些都是一些教科书上的，不主张咱们死搬硬套，自己灵敏一些。
上面核算出匝数今后，能够直接承认漆包线的粗细，不需求去进行杂乱的核算。
线径与惯例电阻相同，都是有定值的，记住几种常用的定值线径。这儿，原边电流比较小，能够直接选用φ0.25一股。辅佐绕组φ0.25一股。主输出绕组φ0.4或0.5三股，不必挑选更粗的，不然绕制起来，漆包线的硬度会使操作工人很难绕。
许多这一步”核算”过了今后，还会回来核算以验证变压器的窗口面积。个人认为回来验证是剩余的，由于绕制不下的话，打样的变压器厂也会反应给你，而你验证经过的，在实践中也不必定会经过；究竟与实践绕制进程中的熟练度，及稀少仍是有很大联系的。
再下一步，需求承认输入输出的电容的巨细，就能够进行布局和布板了。
7.输入输出电解电容核算
输入滤波电解电容
Cin=(1.5~3)*Pin
输出滤波电解电容
Cout=(200~300)*Io
上面咱们核算出输入功率30W
所以Cin=45～90uF
从理论上来说，这个值选的越大，对后级就越好；从本钱上考虑，咱们不会无约束的去选取大容量。此处选值47uF/400Vdc85℃或105℃依据相应的运用环境来决议；电容不需求高频，一般低阻抗的就能够了。
输出电流是2A；
Cout=400～600uF
此处电容需求习气高频低阻的特性，这个值也能够选值变大，但条件有必要是在反应环内。由于是闭环精度操控，故取值470uF/16Vdc
这儿电源就能够选两颗470uF/16Vdc，加一个L，阻成CLC低通滤波器。
根本上到这儿，PCB上需求外形承认的器材现已完结，即PCB封装完结；下一步就可经过前面的原理图(SCH)界说好器材封装。
8.PCBLayout
上面现已承认变压器，原理图，以及电解电容，其它的根本上都是标准件了。
由sch生成网络表，在PCBfile里界说好板边然后加载相应的封装库今后，能够直接导入网络表，进行布局；由于这个板相对比较简略，也能够直接布板，导入网络表是一个非常好的规划习气。
PCBlayout要点不是怎样连线，最重要的是怎样布局；一般来说布局OK的话，画板就轻松多了。
在布局与布板方面：
1)RCD吸收部分与变压器构成的环面积尽量小；这样能够减小相应的辐射和传导。
2)地线尽量的短和广大，确保相应的零电平有利于基准的安稳；一起VIPER53DIP这颗DIP-8的芯片散热的重要通道。
3)在di/dtdv/dt改变比较大的当地，尽量减小环路和加宽走线，下降不必要的电感特性
附上相应的图，N久之前的版别，能够改善的当地许多，各位自行参阅：现在这一块板仍一直在出产。
9.承认部分参数
咱们前几步现已核算了变压器，PCBLayout完结今后，此刻就能够承认变压器的同名端,完好的界说变压器，并发出去打样或自己绕制。
EER28/28L骨架是6+6
原边：1->3辅佐：6->5输出：7，8，9->10，11，12
关于输出的脚位，咱们能够用两个，或许全用上，看各位自己的挑选。
从原理图及PCB图上，1，6，7，8，9为同名端，自己绕制时，起线需从这几个脚位起，同方向绕制。
变压器正式界说：
1->2：φ0.25x1x24T
7->10：φ0.50x2x6T
8->11：φ0.50x2x6T
9->12：φ0.50x2x6T
2->3：φ0.25x1x23T
6->5：φ0.25x1x6T
2,4并剪脚
L1-3：0.77mH0.25V@1kHz漏感低于5%磁材：PC40或同等原料
高压：
原边vs副边：3750Vac@1mA1min无击穿无飞弧
副边vs磁芯：1500Vac@1mA1min无击穿无飞弧
阻抗：
原边vs副边/绕组vs磁芯：500Vdc阻抗>100M
补白：这儿选用三文治绕法，意图是为了下降漏感。
输出一切脚位全用上，意图是不糟蹋，一起下降输出绕组的内部阻抗。能够将PCB和变压器发出去打样了，剩余便是承认更多的参数并备料。
D101～D104：Iav=0.25A选1N4007（1000V@1A）当然选600V的也没有问题
snubbercircuit(RCD吸收)：R101-100k1WC101-103@1kV（高压瓷片电容）
D105-FR107(选600V的超快康复也能够)：
这部分能够核算，也能够直接选用经典的参数，在调试时，再进行持续来查验
D201：MBR10100
耐压：>Vo+Vin(max)*Ns/Np=12V+375Vdc*6/47=60V
D106：FR107（耐压核算同上，选FR101亦可，尽快将电源里器材整合，故选FR107）
R102：是一个分压电阻，首要用来约束Vdd的电压；0～100R规模内选，调试时，依据详细情况调整
R103，C105：这部分是STVIPER53DIP设定开关频率的，70kHz可查datasheet中的频率设定表，可知R103-10kC105-222
R103与C105组成一个RC网络，用于设定VIPer53的作业频率，它的作业频率能够高达300kHz，不过在AC-DC里我不主张运用那么高的频率。在VIPer53datasheet里有一个曲线，不过不是很便利，我将常用的频率设定表，收拾一下，贴出来咱们参阅。
8脚TOVL是一个延时维护的，此处能够直接选104详细参数，依据运用时，来调整这个值。
1脚comp是一个补偿反应脚，给出一组验证过的参数：R104-1k
C104-47uF/50V(电解电容)C103-104这是一个一阶惯性环节，在副边反应状况下，以副边反应的补偿网络为主，在失反应此补偿网络才变为主网络。
IC102-选用PC817C就OK了，不需求要求太高的CTR值。
L201-10uH3A的工字电感，与E201E202构成一个低通滤波器，能更好地按捺纹波，可核算，在这儿我不发起来核算，能够依据调试中所碰到的问题再来调整。
%&&&&&%201-TL431TO92封装，ref-2.5V
R205-1k这个值的核算>Vo-Vopdiode(光耦内发光二极管的压降)/Imin(光耦发光二极管最小击穿电流)
确保R205的挑选能够在正常状况下，有用击穿光耦内部的发光二极管。
R204R202-18k4.7k依据公式2.5V/R202=Vo/(R202+R204)可核算。
C202-104这个也能够届时依据实践情况来调整，不需求去用公式进行杂乱的核算。
CY103-这个是Y%&&&&&%能够选222@400Vac，详细依据安规的耐压来选取,都能够在后续的作业中进行调整。
10.调试进程
到以上部分，根本上一个电源算是规划完结，后边的便是焊板调试进程。
调试所需求的简略设备（必需的）：调压器，示波器，万用表；辅佐设备：功率计，LCR电桥，电子负载
焊完板今后，进行静态查看，假如有LCR电桥的话，能够先测一下变压器同名端，电感量等参数今后再焊接。
静态查看：首要看有没有虚焊，连锡等；静态测验今后，能够用万用表测一下输入，输出是否处于短路状况；剩余就能够进行加电测验了。
开关电源的AC输入接入调压器，或许AC输入接入功率计再接至调压器，调压器处于0Vac；示波器接在STVIPER53DIP的DS两头或初级绕组两头亦可，沟通耦合；万用表电压档测输出，并空载。
接通调压器电源，开端升压，不需求快速，一起观看示波器。
从0Vac开端升，会看到示波器上波形会有起浮（改成直流耦合会很清楚看到电压在上升）。当调压器的电压至40～60Vac区间时，假如示波器波形还没有改变的话，退回0Vac，从头查看电源板。
一般空载状况，在40～60Vac区间时，开关电源会开端作业，STVIPER53DIP也会进入作业形式，示波器上Vds波形会开端正常。
看输出电压是否到达预设值？未到达，退回0Vac查看采样，反应及输出回路。假如都OK的状况下，再考虑将输入电压升至220Vac。遵从以上进程调试的话，不会呈现爆片或炸机现象。
补白：示波器需求阻隔，或只允许LN输入，未阻隔条件下PE的线不能接入，不然极易形成短路。
激动人心的一刻到了，人生的榜首块电源就要诞生了！
带载仍是主张一点一点地加，也监控着示波器，这儿就省去一步一步加载进程，直接上手了
最终总结：
其实开关电源入门很简略，最好的入门是选用单片的，究竟省去了发动电阻，电流检测电阻，MOS及驱动，维护电路等各种不承认要素的问题。等你真实入门了，堆集必定的经历，再选用分立的结构进行规划就简略多了，凡事前易后难才有前进。
