开关电源电路设计关键技术.pptx

开关电源电路设计关键技术演讲人：日期:

目录01基础设计原理02核心器件选型03控制电路实现04热管理方案05测试验证流程06优化与改进

01基础设计原理

根据负载特性选择适合的拓扑结构，以满足电路的输出稳定性和动态响应要求。负载特性在满足电路性能的前提下，尽量减少元件数量和成本，提高电路的可靠性和可维护性。元件数量与成本根据输入输出电压范围选择合适的拓扑结构，以保证电路的稳定性和效率。输入输出电压范围拓扑结构选择依据

功率转换效率计算转换效率公式功率转换效率是指输出功率与输入功率之比，通常表示为百分比。计算公式为η=Pout/Pin。01损耗分析分析电路中的各种损耗，如开关损耗、导通损耗、截止损耗等，以及这些损耗对转换效率的影响。02效率优化通过优化电路参数和选择合适的元件，最大限度地降低损耗，提高功率转换效率。03

电磁干扰抑制采取适当的措施，如滤波、屏蔽和接地等，抑制电路中的电磁干扰，保证电路的正常工作。电磁辐射控制在设计开关电源时，应考虑其电磁辐射对周围环境的影响，并采取相应的措施进行控制。电磁抗扰性开关电源应具有一定的电磁抗扰性，能够在一定范围内抵抗外部电磁干扰的影响，保持电路的稳定性和可靠性。电磁兼容性基础要求

02核心器件选型

击穿电压选择足够高的击穿电压以保证在最大输入电压下正常工作。MOSFET参数匹配标准导通电阻选择低导通电阻以减小损耗，提高效率。栅极电荷选择较小的栅极电荷以减少开关损耗和驱动电流。封装形式根据功率和散热要求选择合适的封装形式2014高频变压器设计规数比根据输入输出电压和匝数比确定变压器匝数比。磁芯材料选择具有高磁导率、低损耗的磁芯材料。漏感尽量减小漏感以减小开关管上的电压尖峰和损耗。散热合理设计变压器的散热结构，避免过热导致性能下降。

滤波电容容量计算根据负载电流和允许的电压波动计算所需的滤波电容容量。输出滤波电容根据输入电源的波动和整流桥的输出电流计算所需的滤波电容容量。输入滤波电容选择高频特性好、损耗小的电容类型，如陶瓷电容或薄膜电容。滤波电容类型

03控制电路实现

控制器性能参数根据开关电源的性能需求，选择合适的PWM控制器型号，重点考虑其开关频率、占空比调节范围、输出精度等参数。控制器功能特点选择具有过流保护、过压保护、软启动等功能的PWM控制器，以提高开关电源的稳定性和可靠性。控制器封装与散热选择封装合适、散热良好的PWM控制器，以降低电路温度，提高电路稳定性。020301PWM控制器选型策略

补偿网络设计通过合理的补偿网络设计，使反馈环路的相位裕度和增益裕度满足稳定性要求。负载瞬态响应优化通过调整反馈环路参数，提高负载瞬态响应速度，减小输出电压波动。环路增益与相位分析利用波特图等工具分析反馈环路的增益和相位特性，确保环路稳定性。反馈环路稳定性设计

过流保护逻辑设置合理的过流保护阈值，当电路中出现过流时，及时关断PWM控制器输出，以保护电路。过压保护逻辑设置过压保护电路，当输出电压超过预设值时，触发保护电路，关断PWM控制器输出，防止损坏负载。短路保护逻辑设置短路保护电路，当输出端短路时，迅速关断PWM控制器输出，避免短路造成的电路损坏。保护电路配置逻辑

04热管理方案

ABCD材质选择根据散热要求和成本，选择合适的散热材料，如铝合金、铜等。散热器参数优化热阻优化通过合理设计散热器结构，降低散热通道的热阻，提高散热效果。散热面积增加散热器的表面积，提高散热效率。散热器形状根据气流方向，设计散热器的形状，提高散热器的散热效率。

温度监测电路设计热敏电阻器利用热敏电阻器的电阻随温度变化的特性，设计温度监测电路。利用热电偶的热电效应，测量散热器的温度，实现温度监测。热电偶采用专用的温度传感器，实时监测散热器的温度，提供准确的温度数据。温度传感器

按照发热量和散热需求，合理布局电路中的各个组件，避免热量集中。组件布局散热风道设计散热孔设计设计合理的散热风道，确保散热器表面的热量能够及时散发出去，提高散热效率。在散热器的适当位置开设散热孔，提高散热器的散热能力。布局散热协同规划

05测试验证流程

在不同的负载条件下，测试电源电路的输出电压、电流和稳定性。测试负载范围通过调整负载电阻值，模拟实际使用中的负载变化情况，记录电源电路的响应和输出参数。测试步骤根据负载调整率指标要求，判断电源电路在负载变化时是否能够保持稳定输出。判定标准负载调整率测试方法010203

瞬态响应测试通过模拟电源电路的瞬间负载变化，测试电源电路的快速响应能力。频率响应测试测试电源电路对于不同频率负载变化的响应速度和稳定性。判定标准根据动态响应特性指标要求，判断电源电路在瞬态和频率变化时是否能够保持稳定输出。动态响应特性验证

安规认证预检要点安全距离检查检查电源电路中的危险部件与可