开关电源设计方案

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。开关电源领域包含各种电子、电器设备，计算机、程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等。

随着电源技术的发展，低电压，大电流的开关电源因其技术含量高，应用广，越来越受到人们重视。在开关电源中，正激和反激式有着电路拓扑简单，输入输出电气隔离等优点，广泛应用于中小功率电源变换场合。跟反激式相比，正激式变换器变压器铜损较低，同时，正激式电路副边纹波电压电流衰减比反激式明显，因此，一般认为正激式变换器适用在低压，大电流，功率较大的场合。

有一定电子基础的同学都知道，开关电源的基本组成结果如下图所示：

从总体来看，这个电源结构包含 4 个大的模块：辅助电路、主电路、控制电路、检测电路。

而主电路里包含 5 个模块，冲击电流限幅，这个线路主要用来限制接通市电时电源瞬间产生的充电电流，我们俗称冲击电流，一般的开关电源都会通过一个 NTC 热敏电阻来进行限制，高端一点的开关电源还会加上 TVS 避雷管等一些器件进行进一步限制。

输入滤波器，一般采用在 LN 线之间加上差模电感，在 L/N 与大地之间加上共模电感，主要有两个功能，一个是为了滤除电网中存在的杂波，另一个是为了阻碍电源自身产生杂波传输反馈给电网。

整流滤波电路，这个电路就比较常见了，几乎所有电源都会使用到，主要功能就是将 AC 电压转换成比较平稳的 DC 电压，整流功能一般采用整流桥堆或者二极管来实现，滤波线路一般采用 LC 线路，或者滤波效果更加好一点的π型滤波线路。

功率转换电路，也就是我们电源的心脏部分，其中最主要的元器件就是变压器，通过变压器绕组的不同来将高压直流转换为低压直流，具体计算可以参考之前变压器设计部分。

输出整流滤波线路，一般采用输出二极管加上π型滤波线路进行组合。

检测电路就比较简单，主要包含各种的保护线路和反馈线路，从主电路中检测各个信号是否正常，然后反馈给控制电路进行调整。

控制电路就是我们通常说的 PWM 线路，这个线路主要通过调节占空比来对输出电压进行调节，当然还有两种调节方式，一种叫做 PFM，这个是通过调节频率对电源输出进行调节，另一种就是 PWM 和 PFM 的结合体。

辅助电源，在一般的开关电源里称为 Standby 线路，这个线路一般作用是起到提供辅助电压的作用，最常见的就是通过线路得到一个稳定的 VCC 电压，然后提供给各个芯片。