简单实用的开关电源电路图 调整C3和R5使振荡频率在30KHz-45KHz。输出电压需要稳压。输出电流可以达到500mA.有效功率8W、效率87%。其他没有要求就可以正常工作。 简单的开关电源电路图（二）24V开关电源，是高频逆变开关电源中的一个种类。通过电路控制开关管进行高速的导通与截止，将直流电转化为高频率的交流电提供给变压器进行变压，从而产生所需要的一组或多组电压！24V开关电源的工作原理是：1.交流电源输入经整流滤波成直流;2.通过高频PWM（脉冲宽度调制）信号控制开关管，将那个直流加到开关变压器初级上;3.开...
今天看到留言有个盆友说刚找了一份开关电源维修的工作，经过两天的接触，刚刚了解了电源输出的基本电压，知道原来电源有5Vsb电压，有正负电压，没接触之前都不知道原来还有负电压，虽然知道了一些皮毛，但是动手开始进行维修操作时，居然发现自己不知道从哪里开始，看工厂里的其他老的维修人员都上电进行测量，所以自己也尝试上电，结果有一次上电后电源冒烟了，还有一次炸了一个电源，现在搞得心理都出现阴影了，想要问一下有没有什么维修的方法。 看到留言，让我想起了自己以前刚接触电源维修时也是一样的，第一周...
现在市面上手机品种千万种，之前购买手机时都有搭配原装充电器，但是自从苹果手机提出环保理念从而撤销赠送充电器后，好多手机也纷纷效仿，这种现象就会导致山寨充电器的种类也层出不穷，那么我们买的充电器是否可以通用呢？ 早在2007年的时候，欧盟就已经把手机的充电接口定为Micro-USB。从那时起，越来越多的手机生产商也都遵循这个标准，统一把手机的充电和传输数据的接口设为Micro-USB。直至今日，除了苹果手机一如既往的使用LIGHTNING接口外，几乎所有的手机厂家都从Micro-USB接口升级为TYPR-C接口，这样...
我们的电源在日常使用时，或多或少都会遇到一些突发状况，比如突然断电，电网电压突然飘高，供电系统电压损坏等等，这个时候，如果是低端的电源很有可能就会出现元器件损坏或者更甚者可能引起烧机炸机引发进一步的灾害。 为了避免这些问题，我们的电源一般都设置有保护装置，虽然这些电路在电源正常工作时完全不起作用，只有在电路系统发生异常时才会起作用，但是这些线路却能避免电源外部因素和内部因素出现问题时产品对人身造成伤害。 我们在电源保护功能设计环节中，对负载的保护以及因负载失效而...
之前有个读者留言，说想了解一下射频电源、电源和逆变电源之间的区别。简单来说，射频电源的输出是正弦波或脉冲，一般是用来加热，比如我们平常使用的加热器。电源就是我们一直在说的，主要分为线性电源和开关电源，主要用处就是将市电转化为我们需要的低压。逆变器和电源是相反的，它是将低电压转化为市电；供一般的电器使用，今天我们来讲一下逆变器。逆变器是将低电压转化为高电压，那就有人会问，那不是和变压器的效果是一样的吗？其实逆变器和变压器有直接区别，逆变器可以实现直流输入，然后输出交流，工作原理和开关电源一样，但震荡频率在一...
之前我们讲过，在日常电源设计时，首先进行的是基本架构设计，材料选型，参数计算，线路完善，在这之后我们要进行就是PCB设计制作。 我记得我用的第一款PCB设计软件是Protel 99，我记得在当时这款软件在电子行业中是最常见和常用的软件，不久后出现了AD系列，从那以后我就转为使用AD软件。 回归主题，我们在PCB布局设计时，相对于优良的布局可以让我们设计的电源性能有成倍效果，那些糟糕的电路布局会让电源性能出现不稳定问题，我就曾经遇到过这种情况，有次研发试制产品时，产品不管是输出、带负载、...
我们日常的电源主要功能就是将市电转换为我们需求的各个电压和满足我们日常使用的电流；而且一般电源都会加上保护线路，启动线路等等一些常见实用的电路，但是有的时候为了补充产品的功能，我们有时还会添加上一些附加功能，我们常见的有：同步，低压报警、低压限制以及部分供电关断等功能。 所谓同步功能主要目的是为了让电源可以和外部产品电路进行锁相，这种功能主要运用在CRT、模拟到数字和数字到模拟转换的电路中。比如我们的电源功率开关管在导通或关断时，CRT阴极射线管上就会出现一些跳动的线，还有在模拟数...
我们在电源输出端设计时，比较麻烦的就属反馈线路的设计，因为反馈线路不仅关乎到二次侧的输出，还影响到一次侧的功能，我们目前使用的比较普遍的设计方法就是采用431搭配光电耦合器来设计反馈线路，如下图所示： 上图为某款电源的输出端，该电源的交流输入电压范围为90~365V，这也是目前比较主流的宽电压输入范围，电源效率超过87.5%，我们可以从图中看出，电源的输出电压为19V，电流为3.42A。 这款电源的输出电压是二次绕组电压通过VD5、C9、和C10进行整流滤波后获得的稳定电压，...
电压反馈线路的主要作用就是让输出电压保持在稳定的一个固定值。对于那些精度要求比较高的电源，电压反馈线路与负载瞬态响应、输出精度、多路输出、隔离输出等方面都有关联，所以电压反馈线路的设计就变得复杂了。 我们之前说过了电压反馈线路的核心器件是一个误差放大器，误差放大器属于高增益的运算放大器，主要作用就是将两个电压的误差进行放大，并产生电压误差信号。 在我们的电源中，这两个电压我们一般取参考电压和输出电压的分压取样电压，在额定输出电压时，误差放大器就会产生一个“零误差”点...
前一章简单的介绍了MOS管、双极型和IGBT晶体管的用途，那我们今天来说一下他们一般使用的场合。 目前我们高端的开关电源一般都使用上了单片机，对于这类开关电源来说，功率开关管都集成在芯片内部。 但是对于中低端的使用脉宽调制器构成的开关电源，那就必须要使用功率开关管。 前面我们说了，功率开关管主要分为两大类：一种为双极型功率开关管，它属于双极型晶体管，我们一般简称为BJT，以前我们也称为GTR，主要是因为它的输出功率大；第二种就是场效应晶体管MOS，其中包含我们前面...
首先祝大家五一快乐，今天翻看私信，看到有个朋友留言IGBT，本来计划是想先讲一下双极型晶体管后才衍生讲MOS，那既然有朋友想要了解，那我今天就先把MOS和IGBT都简答讲一下。 我们知道在开关电源中，功率MOS是最常选用的功率开关器件，在大多是场合下，它的成本和导通损耗其实和双极型晶体管是相当的，但是MOS管的开关速度确是它的5~10倍左右，所以在电源设计时被广泛使用。 MOS和双极型晶体的最本质的区别就是：MOS是电压控制电流源，而双极型晶体是电流控制晶体。我们为了驱动MOS进入饱和区，需要...
开关电源变压器的物理绕制方法很重要，好的绕制方法可以让电源的性能变得非常好，如果绕制方法不好就有可能导致电源噪声很大，性能变差。尤其是开关电源的变压器与我们平常见到的工频变压器相比，设计要求更为苛刻。 我之前在绕制变压器时，总结了三个影响变压器的因素：1.电源是否必须符合所有的安全规范 按照开关电源的安全规程，如果开关电源的输入电压峰值高于40V时，那开关电源就要受到一个或者多个国际安全规程组织所制定的规程约束。这些组织一般互相借鉴对方的安全规程，但设计者仍要再查看...
我们之前说过，如果把电源比作一个人的话，那么变压器就相当于是人的心脏，由此可见，变压器在电源中的是多么重要。 对于不同拓扑结构的变压器是完全不同的，不同输出功率的变压器也是不能共用的。 今天我们分析一下正激式拓扑结构的变压器的设计流程。 变压器主要是有两个基本功能的，那就是实现输入和输出之间的电隔离和升高或者降低脉冲调制后的交流输入电压幅值。 正激变压器除了磁芯材料本身磁化一部分能量外，其他位置是不能存储能量的，变压器起的主要作用是充当...
上篇文章说了开关的设计流程，那我们在开始设计一个开关电源时，就要考虑要用哪种基本拓扑。每一个拓扑结构都有自己的优点，有的拓扑结构可能成本比较低，但是输出的功率达不到要求，而有的可以输出足够的功率，但成本却偏高，这些都不是最合适的拓扑，我们在设计时常常在同一个场合下，会有好几种拓扑结构都可以工作，但是里面只有一种是性能最好的，最合适的，要寻找出这种结构就需要有扎实的理论知识来支撑。 我个人总结了一些选择拓扑结构的心得；分享出来大家参考： 1. 设计的电源是否需要采...
我们上次讲了线性电源的工作原理，主要就是让晶体管工作在线性模式下，而PWM开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断状态；在导通时，晶体管上的电压低，电流大；关断时，晶体上的电压大，电流小；而电压和电流的乘机就是我们平常说的功率晶体管所产生的损耗。 和线性电源相比较，开关电源是通过将输入的直流电压斩成相同幅值的脉冲电压来实现的。脉冲的占空比是通过开关管进行控制调节的；如果我们想要得到多组输出，那我们可以通过增加变压器二次绕组的线圈组数来实现这一功能。 开关电源有三种主要的...
前面说过电源分为两大类，线性电源和开关电源，虽然说开关电源相对于线性电源来说更为复杂，但是他们的基本工作原理都是相同的，其实都是一个闭环负反馈，这个负反馈实际作用就是用于稳定输出电压的。 线性电源都是我们前面讲的降压式电源，也就是说输出电压小于电源的输入电压。 线性电源也有两种类型：并联式和串联式，并联式电源的电压调整单元与负载并联，与负载并联的稳压管分流负载电流，让输入电压或负载电流变化时保持负载电压稳定。 下图为串联式线性电源基本结构： ...
放大线路在我们日常中也非常常见，比如我们的音响、耳机、助听器等等，其主要的功能就是能够把微弱的信号进行放大作用，实现这一个功能的关键器件叫做放大器，而由这种功能组成的线路叫做放大线路。 放大器有交流放大器和直流放大器这两类。 交流放大器又可按频率分为 低频、中源和高频；接输出信号强弱分成电压放大、功率放大等。此外还有用集成运算放大器和特殊晶体管作器件的放大器。我们日冲中经常遇到的也只是少数几种较为典型的放大电路。 我们在解读放大电路图时要按照“逐级分...
前言CLLC变换器结构对称，具有软开关、高效率等优点。随着现代技术的发展，对变换器的性能和功率密度提出了更高的要求。如今储能得到了飞速发展，无论是大型集中储能、工商业分布式储能或是日常所见的小型储能逆变器，各式各样的应用场景使得储能在我们生活中无处不在。说回LLC变换器，随着功率密度的提升，变换器的频率和体积在不断的被压缩。为了实现高的功率密度，谐振频率被提到了兆赫兹，随着带来了新的问题，如驱动串扰问题、寄生参数对谐振的影响、死区时间对效率的影响及磁性器件设计等一些列问题都值得被研究。近年来行业内对LLC的研究和应...
前言GaN器件的商用为电力变换器技术具有重要的意义，目前650V GaN器件已广泛使用在电源适配、充电器、通信电源等领域，由于具备低导通电阻和高开关频率，能有效地提高电源的功率密度和效率、减小其体积。目前GaN的发展已实现1200V的高压应用场合，主要应用于汽车行业和高端行业，其电压等级主要集中于900V及以下。尽管GaN具有诸多的优势，但其劣势也十分明显，就是其较低的短路电流耐受能力，也是制约其发展的一个重要因素。已有许多学者就提高GaN的短路电流耐受能力作出了相关研究并取得了相应的研究成果。目录1 概述2 具有电流限制的GaN器件及驱动...
前言许多场合变换器需要隔离，通常使用到高频变压器，市电无法直接供给给直流负荷，常用的做法是将AC转换为DC，常用的方式是经过两级转换，即AC/DC，DC/DC，这样虽然达到了目的，但是使用的器件多、转换效率和功率密度都会降低，所以在对纹波要求较低的场合尝试采用单级既可以实现电能转换又可以实现电气隔离，即单级隔离型AC/DC变换器成为了研究的方向，已有学者提出了单级软开关功率因数校正变换器，对该变换器的工作原理及控制方法进行了解和学习。目录1 概述2 电路拓扑及其控制3 实验验证4 参考文献1 概述在大功率应用场合，AC/DC变换器通常采用...
前言在应对高压方面，提出了三电平解决方法，由此三电平LLC变换器拓扑被提出。为了保证变换器具有高效率，通常采用脉宽频率调制PFM和定频移相调制FF-PSM混合调制策略。不管使用何种调制策略，其谐振参数是LLC变换器的设计关键。本次学习的文章提出了基于最大电压增益和效率优化的谐振参数优化方法，文中依据损耗模型分析了谐振频率的选取和效率之间的关系，从而得到优化参数，并研制了600W实验样机证明了优化参数的正确性。目录1 概述2 基于最大增益的效率优化法设计谐振参数3 实验验证4 参考文献1 概述尽管LLC变换器有显著的优点，但限制条件也很多...
前言新能源发电具有间歇性、不连续性、不稳定性等特点，是目前制约其发展的重要原因。而技术的发展，需要电力电子装备具有小的体积、高的效率等特点，为了应对上述问题，宽电压输入范围、全范围软开关的变换器是当下研究的热点。已有学者提出了基于四开关Buck-Boost变换器与LLC-DCX变换器结合而成的Sigma变换器，也称之为混合变换器。Buck-Boost LLC变换器通过桥臂集成和部分功率传输的概念，减小变换器的损耗。文章中对BBLLC-LLC变换器的原理进行了分析，给出了设计方法，并通过实验对该拓扑进行了验证。 目录1 概述2 BBLLC-LLC变换器的原理3 实验...
前言LLC变换器在谐振频率处可以实现效率最大，并能实现软开关、具有低的EMI等优点，在大功率场合得到了广泛应用。在工业应用中双向LLC-DCX变换器在储能PCS系统中被应用，通过多模块并联的方法实现大容量传输。多模块并联中，不均流问题是一个设计难点，往往微小的谐振参数，导致各模块之间电流不均衡，严重情况会导致模块的损坏。已有学者针对不均流问题展开研究，提出了通过优化谐振网络的方法实现并机均流，并研制了实验样机对所提出的优化方法进行了验证，证明了优化方法的有效性。目录1 概述2 双向LLC-DCX并联特性优化3 实验验证4 参考文献1 概...
前言LLC谐振变换器在消费类电子、车载电源、充电桩、光伏等领域得到了广泛的应用。随着对功率密度和效率的提高、尽可能地发挥LLC变换器的优势，平面磁技术被应用于变换器的磁设计，已有学者对LLC的磁集成技术进行研究，并取得了相应的成果。目录1 概述2 相关参数的优化方法3 实验验证4 参考文献 1 概述工作频率、谐振参数、磁器件等参数对变换器的整体效率存在耦合关系，传统的分步优化设计方法难以实现整体效率的提升。已有文献通过优化设计变压器中柱宽度与绕组线宽，再优化设计变压器中柱长度。或按照谐振腔参数、变压器中柱宽度与绕组线宽、工...
前言谐振变换器由于具有软开关、功率密度高、效率高等优点，在工程中得到了广泛的应用。目前常见的谐振变换器有LLC、双向CLLC、双有源桥、LCC、串联谐振、并联谐振等，其中LLC和双有源桥因具有优异的性能，在工业界应用的最为广泛。谐振变换器普遍存在的问题之一是回流功率对效率的影响，对回流功率研究最多的就是双有源桥变换器，也称为DAB变换器，其次是LLC变换器，LLC变换器的研究主要是谐振参数设计、调制策略。查阅文献时，看到了一篇关于CLL谐振变换器的文章，这也是谐振变换器的一种，与LLC相同，CLL变换器原边MOS可以实现ZVS，副边二极管可...
前言开关电源在生活中随处可见，一般千瓦以内的功率通常采用模拟电源芯片控制，比如消费类电子产品充电机、电源适配器、模块电源等，常用的拓扑有Buck、Boost、反激、正激、推挽，半桥、全桥、LLC、PFC等。这些电源设计中环路补偿设计是必不可少的一步，常用的补偿网络有三种，分别为Type I、Type II、Type III型，针对补偿网络设计一些大厂也给出了设计方法和指导步骤等，下面分享一篇很早的文章，讲述了Flyback电路的PC817和TL431的设计方法，虽然文章比较早，但原理讲述的比较清楚，对环路设计具有指导意义。目录1 概述2 光耦与TL431环路动态补...
前言随着第三代宽带隙器件技术成熟，电源朝着大容量、高频、高压、高效方向发展。为了提高功率密度，电源的工作频率逐渐被提高，可达到Mhz开关频率。对于输入1kV的1MHz LLC变换器，功率开关采用GaN，其开关速度高达6ns，造成dv/dt高达200kV/μs，这对同步整流（SR）技术提出了严峻的挑战。已有学者提出了一种适用于高压的无传感器模型的SR驱动方案，并研制了输入1kV，输出32V/3kW，1MHz的实验样机。目录1 概述2 高频高压应用的无传感器SR技术3 实验验证4 参考文献1 概述新能源的快速发展，促进了电力电子技术的发展，如今各行各业的发展均考虑节能...
前言前一篇帖子学习了一种单级隔离型无桥PFC拓扑（），该电路采用全波整流结构，双向开关管电压应力大。当电路工作与降压模式时，折算至原边电压小于输入电压，在双向开关管导通期间，副边二极管导通，存在变换器存在向输出侧注入电流的现象，导致输入电流明显畸变，且正弦度差、THD高、功率因数低，因此该变换器输出调压范围有限。为了解决上述问题，已有学者在该拓扑的基础上进行改进，对新提出的电路进行学习。目录1 概述2 宽输出隔离型无桥PFC变换器3 实验验证4 参考文献1 概述所提出的单级隔离型PFC电路如图1所示。图1中变换器在副边增加了...
前言传统AC/DC变换器输入采用整流二极管，当流过整流二极管的电流较大时，其损耗迅速增加，需要较大的散热器，同时变换器的转换效率较低。为了提高PFC的效率，将整流二极管用MOS管代替，MOS管具有导通电阻小、压降小的优点，散热更容易处理。针对二极管损耗大、传统PFC不具备电气隔离的特点，已有学者提出了一种隔离型无桥PFC变换器。目录1 概述2 隔离型无桥PFC变换器3 实验验证4 参考文献1 概述电力电子、非线性负载给电网带来了大量的谐波污染，国际电工委员会和美国电气和电子工程师协会对电力电子装置制定了谐波抑制标准，比如ACDC变换器功率...
前言为了将电池储能接入电网，需要一个双向隔离的AC-DC变换器。传统的解决方案是第一级采用非隔离的功率因数校正（PFC）技术，第二级采用隔离DC-DC变换器，其中PFC整流器确保变换器仅从电网提取有功功率的同时减小非线性负载导致的谐波污染。PFC变换器是硬开关拓扑，使用中会带来较高的开关损耗和直流耦合较大的二倍频纹波，为了滤除二倍频纹波需要非常大的滤波电容。近年来，为了减少开关管数量，提高系统效率和功率密度，单级隔离AC/DC拓扑得到广泛研究。单级配置仅有一级高频臂，其较小的交流侧电容消除了冲击电流。研究者们认为双有源桥（DAB）...