開關電源與設計方案

前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇開關電源與設計方案范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發現更多的寫作思路和靈感。

開關電源與設計方案范文第1篇

關鍵詞：開關電源；IR2110；SG3525；高頻變壓器；MOSFET

1 緒論

電源是將各種能源轉換成為用電設備所需要的裝置，是所有靠電能工作的裝置的動力源泉。隨著電源在計算機、通信、家用電器等方面的廣泛應用，人們對其需求量增長，效率、體積、重量及可靠性等方面也要求更高。開關電源的核心為電力電子開關電路，根據負載對電源提出的輸出穩壓或穩流特性的要求，利用反饋控制電路，采用占空比控制方法，對開關電路進行控制。

2 系統整體方案

1.電源的設計要求：

（1）輸出電壓：額定工作電壓36V；

（2）輸出電流：額定工作電流1A；

（3）輸入條件：50Hz，交流220V；

（4）紋波電壓 Vor為20mV[8]。

2.整個課題的設計，分為三部分：主電路的設計，包括整流輸入濾波、半橋式逆變、高頻變壓輸出、輸出整流、輸出濾波；開關管的驅動電路；控制電路的設計，包括控制逆變電路開關管工作的脈沖輸出、調占空比。

3 系統電路設計

3.1主電路結構

半橋式開關電源主電路如圖3-1所示。圖中開關管V1、V2選用MOSFET開關管。半橋式逆變電路一個橋臂由開關管V1、V2組成，另一個橋臂由電容C1、C2組成。高頻變壓器初級一端接在C1、C2的中點，另一端接在V1、V2的公共連接端，V1、V2中點的電壓等于整流后直流電壓的一半，開關管V1、V2交替導通就在變壓器的一次側形成幅值為 的交流方波電壓。通過調節開關管的占空比，就能改變變壓器二次側整流輸出平均電壓Vo。

圖3-1 開關電源主電路結構圖

3.2 MOSFET驅動電路的設計

半橋驅動芯片選用IR2110。其中自舉電容的選為104無極性瓷片電容。快恢復二極管選為FR207。

3.3 開關電源控制電路的設計

設計電路的控制電路是整個電路的主要部分。目前實際產品應用中有各種典型的控制電路，鑒于對電源和驅動的要求，結合本次設計選擇SG3525。

1.自激振蕩電路

SG3525的自激振蕩器輸出的鋸齒波送至PWM比較器，而輸出的方波一方面送到PWM鎖存器，另一個方面有4腳輸出作為其他芯片的同步信號，另外振蕩器可由3腳送來的脈沖信號控制，便于多個芯片同步使用。此次設計，取Ct=0.01uf，Rt=9K，Rd=200Ω，則由公式f=1/[Ct（0.67 Rt+1.3 Rd）]得，f=16k。

2.脈沖寬度調節

由于11腳14腳輸出低電平時間取決于9腳電壓，而9腳電壓又取決于誤差放大器輸出電壓，故人為改變SG3525 1腳或2腳電位，即可改變9腳電壓，9腳電壓變低時，A1提前輸出“1”，使11腳或14腳輸出脈沖寬度變窄，而9腳電壓上升時則與上相反，完成對輸出脈寬的控制。由圖可知，1腳電位與輸出脈沖寬度成反比，而2腳電位則與輸出脈沖寬度成正比.在開關穩壓電源設計中，反饋電壓可加于1腳或2腳。本次設計使用2腳加一個可調電阻調占空比。

3.SG3525電路圖：

圖3-2 SG3525電路圖

4 電路調試

控制電路調試主要測量SG3525的 9腳的電壓是否在1.5V 至5.2V之間，5腳波形是否為鋸齒波，16腳電壓有無5.1V。最重要的是11腳與14腳的輸出波形是不是方波，是否有足夠的死區時間，調2腳電壓時11腳14腳輸出方波的占空比是否變化等。

在測試驅動電路時主要測IR2110的10腳與12腳的輸入波形是否與SG3525的輸出波形相對應，IR2110的1腳7腳的輸出波形是否是漂亮的方波，自舉電容兩端的波形是否在比較穩定的范圍內。

在測試IR2110的輸出時發現調占空比時IR2110的占空比0-100%可調。后來發現限流電阻和下拉電阻的取值問題導致波形畸變，從而導致IR2110的輸出出現不良情況。通過多次更換限流電阻和下拉電阻，波形畸變得到了一定的改善，不過還是不能達到完全的線性傳輸。為了得到更好的驅動效果，從SG3525加一電阻接在IR2110的輸入端，經實際測試IR2110的輸出波形0-45%可調，滿足驅動要求。

對于主電路的調試，一定要一步一步調，先用示波器測試整流濾波電路再測變壓器原邊的波形，變壓器副邊的波形，輸出電壓等。

5 總結

本次設計完成的主要任務是制作占空比可調，輸出36V的開關電源。通過搜集開關電源的相關資料，了解電源的相關制作方法，并通過控制電路與驅動電路的選擇，針對任務提出了可行方案。在設計方案中，結合芯片SG3525和IR2110特點，用半橋的結構來設計開關電源。根據設計方案，詳細地闡述了SG3525的控制原理和IR2110的驅動過程。設計了相應的硬件電路。雖然做了以上幾方面工作，但由于時間和實驗條件的限制等原因，所做工作還有很多需要完善的地方。SG3525沒有過流保護電路，控制電路與驅動電路之間沒有光隔離，半橋主電路前的熱敏電阻在上電完成后沒有用繼電器隔離開而影響效率等。

作者簡介：

巴深（1992-），男，漢族，湖北武漢，本科在讀，湖北省 武漢市 武漢紡織大學 電子信息工程 430200

開關電源與設計方案范文第2篇

關鍵詞：DC-DC；同步整流；BUCK結構；續流；均流技術

1 系統方案整體結構

該系統方案主要由兩個BUCK變換器構成的DC-DC降壓式電路、主控電路、采樣電路、驅動電路以及PWM模塊組成。主控芯片通過采樣得到的電壓電流參數來控制輸出PWM波的占空比，進而控制開關管的開關頻率，閉環控制電流電壓，使其穩定輸出。提高了供電的效率和穩定性。系統方案框圖如圖1所示。

2 各模塊的設計與實現

2.1 DC-DC模塊

系統方案的DC-DC模塊采用是兩個相同的BUCK拓撲結構，并且使電感始終工作在電流連續狀態，否則閉環穩壓時易振蕩。另外，為了降低電路損耗，本系統方案選用導通電阻較低的開關管IRF3205（額定電流110A，耐壓達55V，導通電阻小于8毫歐）。

對于BUCK電路濾波電感L1的計算如下：

為使輸出電流連續且穩定，本設計選擇L1=800uh。為了避免電感飽和，且更好地實現電感的儲能功能，本設計選用外徑為4.8cm的鐵粉磁環繞制電感。由于電流可高達2-3A，為了降低電感線圈的發熱損耗，選用2股直徑為0.64mm的漆包線繞制。

2.2 MOS管驅動電路設計

如圖3所示，MOS管驅動電路選用具有波形互補的可編程芯片IR2104，PWM波從2腳輸入，HO和LO輸出兩路反相的PWM分 別控制兩個MOS管的開斷。

D5和C1/C2為自舉二極管和自舉電容，兩者串聯起到電流配合的作用實現電壓自舉，抬高VS的電位，使輸出的PWM更穩定，同時二極管起到防止電流倒灌的作用。

2.3 電流采樣電路

如圖4所示，該部分選擇高邊電流采樣的方案，高邊電流采樣要求放大器必須具備大動態輸入范圍以及高共模抑制比，所以采用TI公司專用高邊電流采樣芯片INA282；采樣電阻選擇耐高溫，溫度系數小，精度可控的康銅絲電阻。

INA282的增益為50，采樣電阻阻值為RS，反饋電壓為：

VIFB=50×RS×I0

考慮到單片機ADC的采樣范圍為0～2.5V，對應0～2.5A，根據公式可知RS=10毫歐。

2.4 過流保護電路

過流保護是由電流采樣電阻、運算放大電路及保護電路組成。主要是通過運算放大電路采取采樣電阻兩端的電壓，從而可以間接知道電阻兩端的電流，利用LM358比較器，設定電路的閾值當電路中的電流值超過了指定的閾值時，此時整個電路的供電就斷開了，從而起到了保護作用。

3 均流技術-PID算法

采樣DC/DC模塊1的輸出電流I1，反饋控制DC/DC模塊1的開關PWM波，使DC/DC模塊1輸出電流I1維持一固定值；采樣負載兩端電壓V0，反饋控制DC/DC模塊2的開關PWM波，是負載兩端電壓為定值V0。在負載電阻一定時，由于負載電壓穩定，輸出總電流I一定，又因DC/DC模塊1的輸出電流I1穩定，故可以確定DC/DC模塊2的輸出電流I2。從而可以實現均流的目的。

4 結束語

文章提出了一種DC-DC開關電源模塊并聯供電系統的技術方案，該設計方案采用多模塊并聯操作可以很好的解決市場上單一集中式電源；從實際的測試數據中，電路的供電效率達到了97.21%；電流的分配效果非常精準，可以很好的利用在開關電源的行業，電路結構簡單，利用率高，具有很好的推廣前景。

參考文獻

[1]張天芳.開關電源的并聯運行及其數字均流技術[J].淮海工學院學報，2006，15（1）：29-32.

[2]吳志明，孫道宗，黃孝遠，等.程控開關電源并聯供電系統的設計與實驗[J].電子設計工程，2013，21（7）：108-111.

[3]閻石.數字電子技術基礎[M].高等教育出版社，2006.

開關電源與設計方案范文第3篇

關鍵詞： 開關電源；數字控制；單片機

中圖分類號：TM44 文獻標識碼：A 文章編號：1671－7597（2012）0210075－01

0 引言

直流穩壓電源已廣泛地應用于許多工業領域中。在工業生產中（如電焊、電鍍或直流電機的調速等），需要用到大量的電壓可調的直流電源，他們一般都要求有可以方便的調節電壓輸出的直流供電電源。目前，由于開關電源效率高，小型化等優點，傳統的線性穩壓電源、晶閘管穩壓電源逐步被直流開關穩壓電源所取代。開關電源主要的控制方式是采用脈寬調制集成電路輸出PWM脈沖，采用模擬PID調節器進行脈寬調制，這種控制方式，存在一定的誤差，而且電路比較復雜。本文設計了一種以ST公司的高性能單片機μpsd3354為控制核心的輸出電壓大范圍連續可調的功率開關電源，由單片機直接產生PWM波，對開關電源的主電路執行數字控制，電路簡單，功能強大。

1 功率直流電源系統原理與整體設計

1.1 系統原理。本功率直流電源系統由開關電源的主電路和控制電路兩部分組成，主電路主要處理電能，控制電路主要處理電信號，采用負反饋構成一個自動控制系統。開關電源采用PWM控制方式，通過給定量和反饋量的比較得到偏差，并通過數字PID調節器控制PWM輸出，從而控制開關電源的輸出。

1.2 系統整體設計。系統硬件部分由輸入輸出整流濾波電路、功率變換部分、驅動電路、單片機系統和輔助電路等幾部分組成。

當50Hz、220V的交流電經電網濾波器消除來自電網的干擾，然后進入到輸入整流濾波器進行整流濾波，變換成直流電壓信號。該直流信號通過功率變換電路轉化成高頻交流信號，高頻交流信號再經輸出整流濾波電路轉化成直流電壓輸出。控制電路采用PWM脈寬調制方式，由單片機產生的脈寬可調的PWM控制信號經驅動電路處理后，驅動功率變換電路工作。 利用單片機高速ADC轉換通道定時采集輸出電壓，并與期望值比較，根據其誤差進行PID調節。電壓采集電路實現了直流電壓V0的采集，并使其與A/D轉換器的模擬輸入電壓范圍匹配，在開關電源發生過壓、過流和短路故障時，保護電路對電源和負載起保護作用。輔助電源為控制電路、驅動電路等提供直流電源。

2 開關電源主電路設計

開關電源主電路是用來完成DC-AC-DC的轉換，系統主電路采用全橋型DC-DC變換器，本系統采用的功率開關器件是EUPEC公司的BSM 50GB120DN2系列的IGBT模塊，每個模塊是一個半橋結構，故在全橋系統中，需要兩個模塊。每個模塊內嵌入一個快速續流二極管。

3 控制電路硬件設計

3.1 控制電路結構框圖。功率直流電源的控制電路采用ST 公司的μpsd3354單片機為核心。控制電路主要完成如下功能：電壓采集、A/D轉換、閉環調節、PWM信號產生，IGBT驅動與保護、鍵盤輸入和輸出電壓顯示等功能。控制電路主要包括：單片機系統、電壓采集電路、IGBT驅動電路和鍵盤、顯示電路等。系統通過PWM輸出控制功率轉換開關的導通與關斷時間，完成對輸出電壓的穩定控制，通過A/D轉換完成對開關電源輸出電壓的采樣，同時采用電壓閉環控制，開關電源工作時，根據期望值與電壓反饋值的偏差，由單片機實現對PWM占空比進行PID調節。

3.2 IGBT驅動電路設計。為了精確控制開關電路的電壓輸出，本系統采用脈寬調制方式調節開關管的工作狀態。根據電壓控制算法（可采用改進的PID控制算法）設置單片機產生不同占空比的方波信號，經過光電耦合器控制開關器件，調整電路輸出設定的電壓值。要使IGBT正常工作，合適的驅動是至關重要的。驅動電路的任務是將控制電路發出的信號轉換為加在電力電子器件控制端和公共端之間、可以使其開通或關斷的信號。同時驅動電路通常還具有電氣隔離及電力電子器件的保護等功能。

3.3 傳感器輸入通道與A/D轉換。系統通過電壓傳感器采集電壓信號，經過A/D轉換被單片機接收。本系統采用CHV系列霍爾電壓傳感器采集電壓，采用μpsd3354單片機內部的A/D轉換器進行模數轉換，線路連接簡單，精度最大為5mV。基本能滿足控制要求。

3.4 鍵盤和顯示電路。功率直流電源的鍵盤和顯示電路部分都裝在操作面板上，由單片機控制。本系統采用自制4×4矩陣鍵盤，以單片機的PB4～PB7做輸出線，PB0～PB3做輸入線。顯示部分采用動態數碼顯示，以專用的數碼管顯示驅動芯片MAX7219進行驅動。

4 系統軟件設計

系統軟件主要由主程序和中斷服務程序組成，主要用來實現以下功能：鍵盤掃描、數碼顯示、A/D轉換、數字PID調節和PWM波形產生等。鍵盤掃描和數碼顯示這里不作介紹，本設計主要是采用軟件方式來實現功率直流電源的數字控制。

4.1 主程序設計。主流程在完成各種變量和I/O初始化后，可以輸入期望電壓值并存入寄存器，當按下啟動按鈕后，啟動電源系統，這里設定啟動時，使PWM輸出占空比為最小值，即0.1％。啟動后，調用A/D轉換子程序并讀入鍵值，將反饋電壓值與給定電壓值相比較后，調用PID調節運算，更新驅動波形的占空比，然后調用PWM產生子程序輸出PWM信號，并通過顯示子程序顯示輸出電壓。

4.2 A/D轉換部分子程序。直接利用單片機10位ADC口，A/D轉換部分程序比較簡單，程序只要完成如下功能：選擇模擬輸入通道，并預制分頻數；配置控制寄存器ACON；讀取A/D轉換后的數值，返還ADTA0、ADTA1中的數據。

4.3 PID調節子程序。PID調節由單片機來實現，單片機對給定信號與反饋信號相減得到的誤差來計算調整量，用以控制開關的占空比。算法中，做了一點修正，當偏差與積分符號相反時，積分清零。因為若符號相反，說明積分項起了反作用，故把積分項清零。

5 結束語

本系統將開關電源與單片機系統結合起來，設計了一種輸出電壓連續可調的功率開關電源。該電源精度高，電路簡單，操作靈活，具有良好的應用前景。單片機控制直流電源符合電力電子新技術產品向“四化”方向發展的要求，即應用技術的高頻化、硬件結構的模塊化、軟件控制的數字化、產品性能的綠色化。

參考文獻：

[1]PressmanA，開關電源設計二版[M].王志強譯，北京：電子工業出版社，2005.

開關電源與設計方案范文第4篇

關鍵詞:穩壓電源; 交流穩壓電源; 脈沖寬度調制器; 高頻電子變壓器

中圖分類號:TP368.1 文獻標識碼:B

文章編號:1004-373X(2010)10-0204-03

Design of Switch-Mode AC Stabilized Voltage Supply

XU Jin-xing, XU Chang-hua

(Research & Development Center of Electronic Products Equipment Manufacture of Jiangsu Province, Huaian 223003, China)

Abstract:An advanced design of AC stabilized voltage power supply is expounded in this paper. The pulse width modulator (PWM), high-speed electronic switches, high-frequency electronic transformer, and LC filters was adopted to realize the design. In comparison with AC stabilized voltage supply of the traditional thyristor angle modulation mode, this scheme is ofhigher efficiency, smaller size, smaller nonlinear distortion and it is an entirely new design of AC stabilized voltage supply.

Keywords:stabilized voltage supply; AC stabilized voltage supply; PWM; high-frequency electrosic transformer

目前,空間技術、計算機、通信、雷達及家電中的電源逐漸被開關電源所取代。現在一般應用的串聯調整穩壓電源是連續控制的線性穩壓電源。這種傳統的串聯穩壓器、調整管總是工作在放大區,流過的電流是連續的,這種穩壓器的缺點是承受過載和短路的能力差,效率低,一般只有35%~60%。由于調整管要損耗較大的功率,所以需要采用大功率調整管,并裝有體積很大的散熱器[1]。而開關電源的調整管工作在開關狀態,功率損耗小,效率可達70%~95%,穩壓器的體積小,重量輕,調整管的功率損耗較小,散熱器也隨之減小[2]。此外,開關頻率工作在幾十kHz,可用數值較小的濾波電感、電容元件,故可以大大提高允許的環境溫度。

1 電路組成及工作原理

開關式交流穩壓電源電路框圖如圖1所示。工作原理描述:由三角波發生電路產生150 kHz的三角波,由低頻正弦波產生電路產生50 Hz的正弦波。兩個信號分別同時送到比較器的同相和反相輸入端,在比較器的輸出端將產生矩形波。該矩形波的頻率與150 kHz的三角波相同,該矩形波的脈沖寬度受50 Hz正弦波實時幅度的調制后,隨50 Hz正弦波實時幅度而變化,即已調制矩形波。將其送到高速電子開關中一個輸入端,并經過一級反向器反向,送到高速電子開關的另外一個輸入端。

圖1 開關式交流穩壓電源電路拓撲圖

市電整流濾波獲得的2倍于輸入交流電壓(典型值約為311 V)的直流高電壓送到高速電子開關的電源輸入端。高速電子開關的兩個輸出端由兩個反向的輸入矩形波驅動,從約311 V直流電源取得能量后,分別經過一級短時間常數的LC濾波電路連接到高頻開關變壓器的初級。該LC 濾波電路的作用是使進入高頻開關變壓器初級的矩形波脈沖拐角趨于圓滑,以降低其高頻諧波。高頻開關變壓器的初、次級還起到對市電隔離的作用,高頻開關變壓器的次級獲得交變、拐角圓滑的矩形波電壓,經過多級長時間常數的LC濾波電路,將150 kHz高頻信號濾除,還原出50 Hz正弦波的調制信號,送到負載用于對負載供電[3]。

電壓和電流取樣電路從負載上獲取電壓和電流信號,分別送兩路A/D 轉換器轉換,變成離散的數字信號。一方面用于通過微處理器處理后進行實時顯示;另一方面用于通過微處理器處理后送D/A 轉換器變換為模擬量,經過光電隔離驅動電路來控制正弦波發生器的幅值,又經過比較器、反向器、高速電子開關、LC 濾波、高頻開關變壓器、多級LC 濾波等電路,用于控制負載上電壓或電流的穩定。電壓互感器的作用是從市電中獲得低諧波失真的標準正弦波,經由正弦波產生電路控制其幅值;鍵盤用于輸入準備向負載提供的電壓或電流值。

2 電路設計分析

2.1 可控正弦波產生電路

可控正弦波產生電路的電路圖如圖2所示[2]。

正弦波的來源采用直接從市電的220 V/50 Hz的正弦波,利用電壓互感器變換成較低電壓的50Hz 正弦波(例如5 V)。該正弦波的諧波失真度取決于市電的諧波失真度和互感器的參數,其輸出幅度由D/A 轉換器控制光電耦合器驅動電路實現,D/A轉換器輸出信號控制光電耦合器導通程度,與分壓電阻分壓后產生交流和直流疊加的電壓,經電容隔離直流分量,僅保留交流分量送運算放大器進行若干倍的放大,產生隨D/A信號幅度大小而控制的純凈交流信號量。

圖2 可控正弦波產生電路

D/A控制信號產生的原則是:根據輸出到負載上的電壓或電流配合市電的電壓幅度大小進行綜合運算,由微處理器向D/A 轉換器提供通過綜合運算的數字量,使得提供給負載的輸出電壓(或電流)趨于穩定。

2.2 脈沖寬度調制器

PWM產生電路由正弦波產生電路、三角波產生電路和比較器三個部分組成。三角波加到比較器的反向輸入端,正弦波加到比較器的同向輸入端,比較器輸出端產生受正弦波瞬時幅度而變化的脈沖寬度調制波[4-5]。

圖3是電壓型PWM比較器的工作波形,輸入三角波接在比較器的反向輸入端,可控正弦波信號送至比較器的同相輸入端,經放大后輸出PWM信號。

圖3 PWM工作波形圖

2.3 高速電子開關

高速電子開關電路用于實現將PWM波功率放大,配合高頻電子變壓器和濾波電路,可實現對輸入信號為受某信號參數調制的矩形波,輸出信號為還原出該參數的解調電路[6]。其典型電路圖如圖4所示,是PWM經反相器出來的波形。整個電路由4個場效應管構成的橋式開關電路、高頻開關變壓器、多組LC 濾波電路(圖中只畫出一組L3,C3)組成。

圖4 高速電子開關電路

高頻開關變壓器Tr還兼起市電隔離的作用。電路中,L1,C1 和L2,C2 組成濾波電路,用以使輸入到高頻開關變壓器初級的矩形波拐角變成“緩變”形狀,以使流經變壓器的諧波分量減小,降低干擾。

經過高頻開關變壓器次級感應到的電壓通過L3,C3(實際為多級LC,如三級)的進一步濾波可以將PWM的高頻矩形波濾除,在負載上得到被還原的原調制波的正弦波形,如圖5所示。

圖5 還原出來的波形

圖5中還原出來的調制波實際上是有一定程度的鋸齒波成分,如果用數字存儲示波器存儲波形,然后局部放大觀測可發現,如圖5中顯示了局部放大后的鋸齒形狀,其鋸齒程度反映了信號的失真度,與多級LC濾波器的性能參數有關。

2.4 微處理器

微處理器部分用于實現系統裝置的智能化,微處理器部分包括微處理器芯片、鍵盤、LCD 顯示器、A/D 和D/A 轉換器,且適合于控制的微處理器芯片往往采用單片機,而單片機基本上都包含有I/O 接口電路、ROM,RAM、定時器和中斷系統,因此這些部件基本上都不需要擴展。

軟件部分的設計包括A/D轉換器、D/A轉換器、LCD顯示器、鍵盤系統等功能的子程序,還包含系統監控程序和各種中斷服務程序等[7],其系統監控程序流程圖如圖6所示。

圖6 系統監控程序流程圖

3 結 語

在此介紹的開關式交流穩壓電源是一種較為先進的交流電源設計方案。隨著時代的快速發展,開關電源的集成化與小型化正在變為現實,目前正在研制開發開關與控制電路集成于同一芯片的集成模塊。然而,把功率開關與控制電路,包括反饋電路都集成于同一芯片上,必須解決電氣隔離與熱絕緣的問題,這將是今后的一大研究課題。

參考文獻

[1]李靖.中國開關電源市場的分析[J].電工技術,2000(2):44-45.

[2]王兆安,黃俊.電力電子技術[M].4版.北京:機械工業出版社,2003.

[3]劉勝利.現代高頻開關電源實用技術[M].北京:電子工業出版社,2001.

[4]阮新波,嚴仰光.脈寬調制DC/DC全橋變換器的軟開關技術[M].北京:科學出版社,1999.

[5]李琪.PWM全橋軟開關直流變換器的研究[D].杭州:浙江大學,2006.

開關電源與設計方案范文第5篇

[關鍵詞]單端反激式 寬范圍 DC/DC變換器

中圖分類號：TN86 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）13-0293-01

引言

LM5032是美國國家半導體公司推出的業內首個適用于傳統及有源箝位復位電路結構的100V雙通道交錯輸出脈沖寬度調制控制器。本文介紹了一種采用LM5032控制器設計寬范圍輸入（9V～36V），多路輸出（+5V，±12V）的隔離型DC/DC變換器，它大大提高了DC/DC變換器的功率密度，提高了電源模塊的可靠性和穩定性。

1.電路方案設計原理

眾所周知，隔離型DC/DC變換器的典型拓撲結構主要有全橋式、半橋式、推挽式、正激式以及反激式等。其中全橋式和半橋式電路拓撲結構相對復雜，所需元器件較多，主要使用于大功率的開關電源，由于本電源模塊輸出功率為10W，所以全橋式、半橋式和推挽式電路不再本次電路設計方案考慮之中。單端反激式電路結構簡單，變壓器可作為輸出電感，與單端正激式相比，可有效減小產品體積，提高DC/DC模塊的功率密度。因此，根據產品的具體技術指標和外形尺寸綜合考慮，在本電路設計中采用了單端反激式電路拓撲結構，圖1是本電路設計所采用的原理圖。

2.主要技術指標與變壓器參數設計

2.1 主要技術指標如下：

輸入電壓：9V～36V

輸出電壓及電流：+5V/100mA，±12V/200mA

2.2 變壓器參數設計

變壓器選TDK公司的罐形變壓器（直徑Ф=9mm），磁芯有效截面積Ae=0.101cm2，

磁感應強度ΔB=1500GS，Dmax=0.5，開關頻率f=200kHz.

2.2.1 計算原邊繞組流過的峰值電流Ip

2.2.2 原邊繞組的電感值

2.2.3 求Dmin

取14匝

3.DC/DC電源變換器結構設計

DC/DC電源變換器要求高度低（高度不超過8mm），多路輸出（+5V，±12V），對器件的結構，元器件的裝配、輸出紋波、效率都有嚴格的要求，合理設計結構非常重要。

為解決較低的輸出紋波及提高電源的功率密度，本產品采用單層PCB板設計，開關管選用PowerPAK SO-8封裝形式，電阻、電容大部分選用0603封裝的。

通過熱設計，將發熱元件盡可能的均勻分布整個組件中，并將其緊貼在金屬殼體上，產品最終采用導熱性能好的硅橡膠實體灌封，六面體金屬封裝，實現良好的散熱，提高了產品的可靠性。

4.產品達到的性能指標

該型寬范輸入范圍、多路輸出DC/DC變換器達到的技術指標如表1所示。

5.結論