反激式开关电源设计详解.pdf

（下） 电子科技大学 杨忠孝 开关电源的拓扑结构分类 • 10W以内常用RCC(自激振荡)拓扑方式 • 10W-100W以内常用反激式拓扑（75W以 上电源有PF值要求） • 100W-300W 正激、双管反激、准谐振 • 300W-500W 准谐振、双管正激、半桥等 • 500W-2000W 双管正激、半桥、全桥 • 2000W以上 全桥 反激开关电源特点 • 在开关电源市场中,400W以下的电源大约占了市 场的70-80%, 而其中反激式电源又占大部分, 几乎 常见的消费类产品全是反激式电源。 优点 ：成本低,外围元件少，低耗能，适用于宽电 压范围输入,可多组输出. 缺点 ：输出纹波比较大。(输出加低内阻滤波电容 或加LC噪声滤波器可以改善) • 今天以自行车充电器为例，详细讲解反激开关电 源的设计流程及元器件的选择方法。 隔离开关电源框架结构图 EMI 整流滤波 变压器 次级整流滤波 输出 开关器件 采样反馈 PWM 控制IC 隔离器件 高压区域 低压区域 电源电路原理图 初级侧部分 第一个安规元件—保险管 • 作用： 安全防护。在电源出现异常时，保护核心器件不 受到损坏。 • 技术参数： 额定电压V、额定电流I、熔断时间I^2RT。 • 分类： 快断、慢断、常规 保险管的参数计算方法  P   P  F1 2V 0 0.6  F1 2V 00.98   in min   in min  • 0.6为不带功率因数校正的功率因数估值 • Po输出功率 • η 效率（设计的评估值） • Vinmin 最小的输入电压 • 2为经验值，在实际应用中，保险管的取值范围是理 论值的1.5‾3倍。 • 0.98 功率因数值（PF） 相关知识 关于功率因数 • 大部分用电设备，其工作电压直接取自交流电网。 所以电网中会有许多家用电器、工业电子设备等 非线性负载，这些用电器在使用过程中会使电网 产生谐波电压和电流。没有采取功率因数校正技 术的AC-DC 整流电路，输入电流波形呈尖脉冲状。 交流网侧功率因数只有0.5~0.7 ，电流的总谐波畸 变（THD）很大，可超过100%。采用功率因数校 正技术后，功率因数值为0.999时，THD约为3%。 为了防止电网的谐波污染，或限制电子设备向电 网发射谐波电流，国际上已经制定了许多电磁兼 容标准，如IEEE519、IEC1000-3-2等。 相关知识 关于功率因数 • 功率因数的校正(PFC)主要有两种方法：无源功率 因数校正和有源功率因数校正。 – 无源功率因数校正利用线性电感器和电容器组成滤波 器来提高功率因数、降低谐波分量。这种方法简单、 经济，在小功率中可以取得好的效果。但是，在较大 功率的供电电源中，大量的能量必须被这种滤波器储 存和管理，