開關(guān)電源相關(guān)開關(guān)電源知識(shí)

一.描述輸入電壓影響輸出電壓的幾個(gè)指標(biāo)形式。絕對(duì)穩(wěn)壓系數(shù)。A.絕對(duì)穩(wěn)壓系數(shù)：表示負(fù)載不變時(shí)，穩(wěn)壓電源輸出直流變化量△U0與輸入電網(wǎng)變化量45之比。既：K=AUO/AUioB.相對(duì)穩(wěn)壓系數(shù)：表示負(fù)載不變時(shí)，穩(wěn)壓器輸出直流電壓Uo的相對(duì)變化量△U。與輸出電網(wǎng)U1的相對(duì)變化量△Ui之比。即：S=AUo/Uo/△U1/U1電網(wǎng)調(diào)整率。它表示輸入電網(wǎng)電壓由額定值變化+-10%時(shí)，穩(wěn)壓電源輸出電壓的相對(duì)變化量，有時(shí)也以絕對(duì)值表示。電壓穩(wěn)定度。負(fù)載電流保持為額定范圍內(nèi)的任何值，輸入電壓在規(guī)定的范闈內(nèi)變化所引起的輸出電壓相對(duì)變化△Uo/U。（百分值）,稱為穩(wěn)壓器的電壓穩(wěn)定度。二.負(fù)載對(duì)輸出電壓影響的幾種指標(biāo)形式。負(fù)載調(diào)整率（也稱電流調(diào)整率）。在額定電網(wǎng)電壓下，負(fù)載電流從零變化到最大時(shí)，輸出電壓的最大相對(duì)變化量，常用百分?jǐn)?shù)表示，有時(shí)也用絕對(duì)變化量表示。輸出電阻（也稱等效內(nèi)阻或內(nèi)阻）。在額定電網(wǎng)電壓下，由于負(fù)載電流變化引起輸出電壓變化△Uo,則輸出電阻為Ro=|AUo/AlL|歐。三.紋波電壓的幾個(gè)指標(biāo)形式。最大紋波電壓。在額定輸出電壓和負(fù)載電流下，輸出電壓的紋波（包括噪聲）的絕對(duì)■值的大小，通常以峰峰值或右.效值表示。紋波系數(shù)Y（%）。在額定負(fù)載電流下，輸出紋波電壓的有效值Urms與輸出直流電壓U。之比，既v=Umrs/Uox100%J紋波電壓抑制比。在規(guī)定的紋波頻率（例如50HZ）下，輸出電壓中的紋波電壓Ui~與輸出電壓中的紋波電壓Uo~之比，即：紋波電壓抑制比=5?/Uo~o這里聲明一下：噪聲不同于紋波。紋波是出現(xiàn)在輸出端子間的一種與輸入頻率和開關(guān)頻率同步的成分，用峰-峰（peaktopeak）值表示，一般在輸出電壓的0.5%以下；噪聲是出現(xiàn)在輸出端子間的紋波以外的一種高頻成分，也用峰-峰（peaktopeak）值表示，一般在輸出電壓的1%左右。紋波噪聲是二者的合成，用峰-峰（peaktopeak）值表示，一般在輸出電壓的2%以下。四.沖擊電流。沖擊電流是指輸入電壓按規(guī)定時(shí)間間隔接通或斷開時(shí)，輸入電流達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)前所通過的最大瞬間電流。一般是20A 30Ao五.過流保護(hù)。是一種電源負(fù)載保護(hù)功能，以避免發(fā)生包括輸出端子上的短路在內(nèi)的過負(fù)載輸出電流對(duì)■電源和負(fù)載的損壞。過流的給定值一般是額定電流的110%——130%。六.過壓保護(hù)。150%o是一種時(shí)端子間過大電壓進(jìn)行負(fù)載保護(hù)的功能。一般規(guī)定為輸出電壓的130%七.輸出欠壓保護(hù)。150%o當(dāng)輸出電壓在標(biāo)準(zhǔn)值以下時(shí)，檢測(cè)輸出電壓下降或?yàn)楸Ｗo(hù)負(fù)載及防止誤操作而停止電源并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，多為輸出電壓的80%——30%左右。八.過熱保護(hù)。在電源內(nèi)部發(fā)生異?；蛞蚴褂貌划?dāng)而使電源溫升超標(biāo)時(shí)停止電源的工作并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。九.溫度漂移和溫度系數(shù)。溫度漂移：環(huán)境溫度的變化影響元器件的參數(shù)的變化，從而引起穩(wěn)壓器輸出電壓變化。常用溫度系數(shù)表示溫度漂移的大小。絕對(duì)溫度系數(shù)：溫度變化1攝氏度引起輸出電壓值的變化△UoT,單位是V/C或亳伏每攝氏度。相對(duì)溫度系數(shù)：溫度變化1攝氏度引起輸出電壓相對(duì)變化△UoT/Uo,單位是V/七。十.漂移。穩(wěn)壓器在輸入電壓、負(fù)載電流和環(huán)境溫度保持一定的情況下，元件參數(shù)的穩(wěn)定性也會(huì)造成輸出電壓的變化，慢變化叫漂移，快變化叫噪聲，介于兩者之間叫起伏。表示漂移的方法有兩種：在指定的時(shí)間內(nèi)輸出電壓值的變化△Uot。在指定時(shí)間內(nèi)輸出電壓的相對(duì)變化△Uot/Uo.考察漂移的時(shí)間可以定為1分鐘、10分鐘、1小時(shí)、8小時(shí)或更長(zhǎng)。只在精度較高的穩(wěn)壓器中，才有溫度系數(shù)和溫漂兩項(xiàng)指標(biāo)。H??一響應(yīng)時(shí)間。是指負(fù)載電流突然變化時(shí)，穩(wěn)壓器的輸出電壓從開始變化到達(dá)新的穩(wěn)定值的一段調(diào)整時(shí)間。在直流穩(wěn)壓器中，則是用在矩形波負(fù)載電流時(shí)的輸出電壓波形來表示這個(gè)特性，稱為過度特性。十二.失真。這是交流穩(wěn)壓器特有的。是指輸出波形不是正波形，產(chǎn)生波形畸變，稱為畸變。十三.噪聲。按30Hz一—18kHZ的可聽頻率規(guī)定，這對(duì)開關(guān)電源的轉(zhuǎn)換頻率不成問題，但對(duì)帶風(fēng)扇的電源要根據(jù)需要加以規(guī)定。十四.輸入噪聲。為使開關(guān)電源工作保持正常狀態(tài)，要根據(jù)額定輸入條件，按由允許輸入外并疊加于工業(yè)用頻率的脈沖狀電壓（0一一peak）制定輸入噪聲指標(biāo)。一般外加脈沖寬度為100——800ns,外加電壓1000V。十五.浪涌。這是在輸入電壓，以1分鐘以上的間隔按規(guī)定次數(shù)加一種浪涌電壓，以避免發(fā)生絕緣破壞、閃絡(luò)、電弧等異常現(xiàn)象。通信設(shè)備等規(guī)定的數(shù)值為數(shù)千伏，一般為1200Vo十六.靜電噪聲。指在額定輸入條件下，外加到電源框體的任意部分時(shí)，全輸出電路能保持正常工作狀態(tài)的一種重亞脈沖狀的靜電。一般保證5——10KV以內(nèi)。十七.穩(wěn)定度。允許使用條件下，輸出電壓最大相對(duì)變化△Uo/U。o十八.電氣安全要求（GB4943-90）?1.電源結(jié)構(gòu)的安全要求。1）空間要求。UL、CSA、VDE安全規(guī)范強(qiáng)調(diào)了在帶電部分之間和帶電部分與非帶電金屬部分之間的表面、空間的距離要求。UL、CSA要求：極間電壓大于等于250VAe的高壓導(dǎo)體之間，以及高壓導(dǎo)體與非帶電金屬部分之間（這里不包括導(dǎo)線間），無論在表面間還是在空間，均應(yīng)有0」英寸的距離；VDE要求交流線之間有3mm的徐變或2mm的凈空隙：IEC要求：交流線間有3mm的凈空間隙及在交流線與接地導(dǎo)體間的4mm的凈空間隙。另外，VDE、EC要求在電源的輸出和輸入之間，至少有8nmi的空間間距。2）電介質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法（打高壓：輸入與輸出、輸入和地、輸入AC兩級(jí)之間）。3）漏電流測(cè)量。漏電流是流經(jīng)輸入側(cè)地線的電流，在開關(guān)電源中主要是通過靜噪濾波器的旁路電容器泄露電流。UL、CSA均要求暴露的不帶電的金屬部分均應(yīng)與大地相接，漏電流測(cè)量是通過將這些部分與大地之間接一個(gè)L5K歐的電阻，其漏電流應(yīng)該不大于5亳安。VDE允許：用L5K歐的電阻與150np電容并接。并施加1.06倍額定使用電壓，對(duì)數(shù)據(jù)處理設(shè)備，漏電流應(yīng)不大于3.5亳安。一般是1亳安左右。4）絕緣電阻測(cè)試。VDE要求：輸入和低電壓輸出電路之間應(yīng)有7M歐的電阻，在可接觸到的金屬部分和輸入之間，應(yīng)有2M歐的電阻或加500V直流電壓持續(xù)1分鐘。5）印制電路板要求。要求是UL認(rèn)證的94V-2材料或比此更好的材料。2.對(duì)電源變壓器結(jié)構(gòu)的安全要求。1）變壓器的絕緣。變壓器的繞組使用的銅線應(yīng)為漆包線，其他金屬部分應(yīng)涂有瓷、漆等絕緣物質(zhì)。2）變壓器的介電強(qiáng)度。在實(shí)驗(yàn)中不應(yīng)出現(xiàn)絕緣層破裂和飛弧現(xiàn)象。3）變壓器的絕緣電阻。變壓器繞組間的絕緣電阻至少為10M歐，在繞組與磁心、骨架、屏蔽層間施加500伏直流電壓，持續(xù)1分鐘，不應(yīng)出現(xiàn)擊穿、飛弧現(xiàn)象。4）變壓器濕度電阻。變壓器必須在放置于潮濕的環(huán)境之后，立即進(jìn)行絕緣電阻和介電強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)，并滿足要求。潮濕環(huán)境一般是：相對(duì)濕度為92%（公差為2%）,溫度穩(wěn)定在20到30攝氏度之間，誤差允許1%,需在內(nèi)放置至少48小時(shí)之后，立即進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)。此時(shí)變壓器的本身溫度不應(yīng)該較進(jìn)入潮濕環(huán)境之前測(cè)試高出4攝氏度。）VDE關(guān)于變壓器溫度特性的要求。）UL、CSA關(guān)于變壓器溫度特性的要求。：IEC IiiteniationalElectrotechiucalCoimnissionVDE VerbaiidesDeutcherElectiotecluiicerUL Underwriters'LaboratoriesCSA CanadianStandardsAssociationFCC FederalCommunicationsCommission十九.無線電騷擾（按照GB9254-1998測(cè)試）。.電源端子騷擾電壓限值。.輻射騷擾限值。二十.環(huán)境實(shí)驗(yàn)。環(huán)境試驗(yàn)是將產(chǎn)品或材料暴露到自然或人工環(huán)境中，從而對(duì)它們?cè)趯?shí)際上可能遇到的貯存、運(yùn)輸和使用條件下的性能作出評(píng)價(jià)。⑴低溫⑵高溫⑶恒定濕熱⑷交變濕熱⑸沖撞（沖擊和碰撞）（6）振動(dòng)⑺恒加速（8）貯存⑼長(zhǎng)霉⑩腐蝕大氣（例如鹽霧）ai）砂塵（必空氣壓力（高壓或低壓）?溫度變化（⑷可燃性（15）密封（16）水（17）輻射（太陽或核）（18）錫焊（19）接端強(qiáng)度CO）噪聲：微打65DB二H—■.電磁兼容性試驗(yàn)（electioniagneticcompatiblityEMC）。電磁兼容性試驗(yàn)電磁兼容性是指設(shè)備或系統(tǒng)在共同的電磁環(huán)境中能正常工作且不對(duì)該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁干擾的能力。電磁干擾波一般有兩種傳播途徑，要按各個(gè)途徑進(jìn)行評(píng)價(jià).一種是以波長(zhǎng)長(zhǎng)的頻帶向電源線傳播，給發(fā)射區(qū)以干擾的途徑，一般在30NIHZ以下.這種波長(zhǎng)長(zhǎng)的頻率在附屬于電子設(shè)備的電源線的長(zhǎng)度范闈內(nèi)還不滿1個(gè)波長(zhǎng)，其輻射到空間的量也很少，由此可掌握發(fā)生于電源線上的電壓，進(jìn)而可充分評(píng)估干擾的大小，這種噪聲叫做傳導(dǎo)噪聲。當(dāng)頻率達(dá)到30MHz以上，波長(zhǎng)也會(huì)隨之變短。這時(shí)如果只對(duì)發(fā)生于電源線的噪聲源電壓進(jìn)行評(píng)價(jià)，就與實(shí)際干擾不符。因此，采用了通過直接測(cè)定傳播到空間的干擾波評(píng)價(jià)噪聲大小的方法，該噪聲就叫做輻射噪聲。測(cè)定輻射噪聲的方法有上述按電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)傳播空間的干擾波進(jìn)行直接測(cè)定的方法和測(cè)定泄露到電源線上的功率的方法。電磁兼容性試驗(yàn)包括以下試驗(yàn)：①磁場(chǎng)敏感度：（抗擾性）設(shè)備、分系統(tǒng)或系統(tǒng)暴露在電磁輻射下的不希望有的響應(yīng)程度。敏感度電平越小，敏感性越高，抗擾性越差。固定頻率、峰峰值的磁場(chǎng)②靜電放電敏感度：具有不同靜電電位的物體相互靠近或直接接觸引起的電荷轉(zhuǎn)移。300PF電容充電到-15000V,通過500歐電阻放電。可超差，但放完后要正常。數(shù)據(jù)傳遞、儲(chǔ)存，不能丟③電源瞬態(tài)敏感度：包括尖峰信號(hào)敏感度（0.5usl0us2倍）、電壓瞬態(tài)敏感度（10%-30%,30s恢自：）、頻率瞬態(tài)敏感度（5%-10%,30s恢復(fù)）。④輻射敏感度：對(duì)造成設(shè)備降級(jí)的輻射干擾場(chǎng)的度量。（14K-1GHZ,電場(chǎng)強(qiáng)度為1V/M）⑤傳導(dǎo)敏感度：當(dāng)引起設(shè)備不希望有的響應(yīng)或造成其性能降級(jí)時(shí)，對(duì)在電源、控制或信號(hào)線上的干擾信號(hào)或電壓的度量。（30HZ-50KHZ3V,50K-400MIV）?非工作狀態(tài)磁場(chǎng)干擾：包裝箱4.6m磁通密度小于0.525uT,0.9m0.525Ut.⑦工作狀態(tài)磁場(chǎng)干擾：上、下、左、右交流磁通密度小于0.5mT。⑧傳導(dǎo)干擾：沿著導(dǎo)體傳播的干擾。10KHz-30MHz60（48）dBuVa⑨輻射干擾：通過空間以電磁波形式傳播的電磁干擾。lOKHz-lOOOMHz30屏蔽室60(54)uV/m0開關(guān)電源紋波的產(chǎn)生我們最終的目的是要把輸出紋波降低到可以忍受的程度，達(dá)到這個(gè)目的最根本的解決方法就是要盡量避免紋波的產(chǎn)生，首先要清楚開關(guān)電源紋波的種類和產(chǎn)生原因。RLOADRLOAD上圖是開關(guān)電源中最簡(jiǎn)單的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)-buck降壓型電源。隨著SWITCH的開關(guān)，電感L中的電流也是在輸出電流的有效值上下波動(dòng)的。所以在輸出端也會(huì)出現(xiàn)一個(gè)與SWITCH同頻率的紋波，一般所說的紋波就是指這個(gè)。它與輸出電容的容量和ESR有關(guān)系。這個(gè)紋波的頻率與開關(guān)電源相同，為幾十到幾百KHz。另外，SWITCH一般選用雙極性晶體管或者M(jìn)OSFET,不管是哪種，在其導(dǎo)通和截止的時(shí)候，都會(huì)有一個(gè)上升時(shí)間和卜.降時(shí)間。這時(shí)候在電路中就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)與SWITCH上升下降時(shí)間的頻率相同或者奇數(shù)倍頻的噪聲，一般為幾十MHz。同樣二極管D在反向恢復(fù)瞬間，其等效電路為電阻電容和電感的串聯(lián)，會(huì)引起諧振，產(chǎn)生的噪聲頻率也為幾十MHz。這兩種噪聲一般叫做高頻噪聲，幅值通常要比紋波大得多。如果是AC/DC變換器，除了上述兩種紋波(噪聲)以外，還有AC噪聲，頻率是輸入AC電源的頻率，為50?60Hz左右。還有一種共模噪聲，是由于很多開關(guān)電源的功率器件使用外殼作為散熱器，產(chǎn)生的等效電容導(dǎo)致的。因?yàn)楸救耸亲銎囯娮友邪l(fā)的，對(duì)于后兩種噪聲接觸較少，所以暫不考慮。開關(guān)電源紋波的測(cè)量基本要求：.使用示波器AC耦合.20MHz帶寬限制.拔掉探頭的地線1,AC耦合是去掉疊加的直流電壓，得到準(zhǔn)確的波形。2,打開20MHz帶寬限制是防止高頻噪聲的干擾，防止測(cè)出錯(cuò)誤的結(jié)果。因?yàn)楦哳l成分幅值較大，測(cè)量的時(shí)候應(yīng)除去。3,拔掉示波器探頭的接地夾，使用接地環(huán)測(cè)量，是為了減少干擾。很多部門沒有接地環(huán)，如果誤差允許也直接用探頭的接地夾測(cè)量。但在判斷是否合格時(shí)要考慮這個(gè)因素。還有一點(diǎn)是要使用50c終端。橫河示波器的資料上介紹說，50。模塊是除去DC成分，精確測(cè)量AC成分。但是很少有示波器配這種專門的探頭，大多數(shù)情況是使用標(biāo)配100KQ到10MQ的探頭測(cè)量，影響暫時(shí)不清楚。上面是測(cè)量開關(guān)紋波時(shí)基本的注意事項(xiàng)。如果示波器探頭不是直接接觸輸出點(diǎn)，應(yīng)該用雙絞線，或者50Q同軸電纜方式測(cè)量。在測(cè)量高頻噪聲時(shí)，使用示波器的全通帶，一般為幾百兆到GHz級(jí)別。其他與上述相同?？赡懿煌墓居胁煌臏y(cè)試方法。歸根到底第一要清楚自己的測(cè)試結(jié)果。第二要得到客戶認(rèn)可，關(guān)于示波器：有些數(shù)字示波器因?yàn)楦蓴_和存儲(chǔ)深度的原因，無法正確的測(cè)量出紋波。這時(shí)應(yīng)更換示波器。這方面有時(shí)候雖然老的模擬示波器帶寬只有幾十兆，但表現(xiàn)要比數(shù)字示波器好。泰克公司有專門分開測(cè)量上述兩種紋波（噪聲）的軟件，可以看一下參考資料5。同樣，關(guān)于示波器的接地，電源測(cè)試的相關(guān)知識(shí)，也可以看一下。開關(guān)電源紋波的抑制對(duì)于開關(guān)紋波，理論上和實(shí)際上都是一定存在的。通常抑制或減少它的做法有三種：1,加大電感和輸出電容濾波根據(jù)開關(guān)電源的公式，電感內(nèi)電流波動(dòng)大小和電感值成反比，輸出紋波和輸出電容值成反比。所以加大電感值和輸出電容值可以減小紋波。左圖是開關(guān)電源電感L內(nèi)的電流波形，其紋波電流可由卜式算出:(Vir-Vout：XVoutLXVirV千可以看出，增加L值，或者提高開關(guān)頻率可以減小電感內(nèi)的電流波動(dòng)。同樣，輸出紋波與輸出電容的關(guān)系：vripple=Imax/(Coxf)o可以看出，加大輸出電容值可以減小紋波。通常的做法，咐于輸出電容，使用鋁電解電容以達(dá)到大容量的目的。但是電解電容在抑制高頻噪聲方面效果不是很好，而且ESR也比較大，所以會(huì)在它旁邊并聯(lián)一個(gè)陶瓷電容，來彌補(bǔ)鋁電解電容的不足。同時(shí)，開關(guān)電源工作時(shí)，輸入端的電壓Vin不變，但是電流是隨開關(guān)變化的。這時(shí)輸入電源不會(huì)很好地提供電流,通常在靠近電流輸入端(以BucK型為例，是SWITCH附近)，并聯(lián)電容來提供電流。應(yīng)用該對(duì)策后，BUCK型開關(guān)電源如下圖所示：上面這種做法對(duì)減小紋波的作用是有限的°因?yàn)轶w枳限制，電感不會(huì)做的很大；輸出電容增加到一定程度，對(duì)減小紋波就沒有明顯的效果了；增加開關(guān)頻率，又會(huì)增加開關(guān)損失。所以在要求比較嚴(yán)格時(shí)，這種方法并不是很好。關(guān)于開關(guān)電源的原理等，可以參考各類開關(guān)電源設(shè)計(jì)手冊(cè)。2,二級(jí)濾波,就是再加一級(jí)LC濾波器LC濾波器對(duì)噪紋波的抑制作用比較明顯，根據(jù)要除去的紋波頻率選擇合適的電感電容構(gòu)成濾波電路，一般能夠很好的減小紋波。但是，這種情況卜.需要考慮反饋比較電壓的采樣點(diǎn)。(如下圖所示)RLOAD但是，這種情況卜.需要考慮反饋比較電壓的采樣點(diǎn)。(如下圖所示)RLOAD采樣點(diǎn)選在LC濾波器之前(Pa),輸出電壓會(huì)降低。因?yàn)槿魏坞姼卸加幸粋€(gè)直流電阻，當(dāng)有電流輸出時(shí)，在電感上會(huì)有壓降產(chǎn)生，導(dǎo)致電源的輸出電壓降低。而且這個(gè)壓降是隨輸出電流變化的。采樣點(diǎn)選在LC濾波器之后(Pb),這樣輸出電壓就是我們所希望得到的電壓。但是這樣在電源系統(tǒng)內(nèi)部引入了一個(gè)電感和一個(gè)電容，有可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。關(guān)于系統(tǒng)穩(wěn)定，很多資料有介紹，這里不詳細(xì)寫了。3,開關(guān)電源輸出之后，接LDO濾波這是減少紋波和噪聲最有效的辦法，輸出電壓恒定，不需要改變?cè)嫉姆答佅到y(tǒng)，但也是成本最高，功耗最高的辦法。

任何一款LDO都有一項(xiàng)指標(biāo)：噪音抑制比。是一條頻率-dB曲線，如右圖是凌特公司LT3024的曲線。_8p)Nos「3H31ddEInputRippleRejection8070605040302010_8p)Nos「3H31ddE010 1001k10k 100k1M經(jīng)過LDO之后，開關(guān)紋波一般在經(jīng)過LDO之后，開關(guān)紋波一般在10mV以卜;下圖是LDO前后的紋波對(duì)比：對(duì)比曲線上圖的曲線和左圖的波形，可以看出對(duì)幾百KHz的開關(guān)紋波，LDO的抑制效果非常好。但在高頻范圍內(nèi),該LDO的效果就不那么理想了。對(duì)減小紋波。開關(guān)電源的PCB布線也非常關(guān)鍵，這是個(gè)很赫手的問題。有專門的開關(guān)電源PCB工程師，簡(jiǎn)單的可以參考美國國半公司的AN1229：SIMPLESWITCHERPCBLayoutGuidelines,（網(wǎng)上有翻譯的中文摘要）對(duì)于高頻噪聲，由于頻率高幅值較大，后級(jí)濾波雖然有一定作用，但效果不明顯。這方面有專門的研究，簡(jiǎn)單的做法是在二極管上并電容C或RC,或串聯(lián)電感。左圖是實(shí)際用二極管的等效電路。二極管高速導(dǎo)通截止時(shí)，要考慮寄生參數(shù)。在二極管反向恢更期間，等效電感和等效電容成為一個(gè)RC振蕩器，產(chǎn)生高頻振蕩。為了抑制這種高頻振蕩，需在二極管兩端并聯(lián)電容C或RC緩沖網(wǎng)絡(luò)。電阻一般取10Q-100Q,電容取4.7pF22nF。詳細(xì)的解釋可參考資料1和2。在二極管上并聯(lián)的電容C或者RC,其取值要經(jīng)過反更試驗(yàn)才能確定。如果選用不當(dāng)，反而會(huì)造成更嚴(yán)重的振蕩。對(duì)高頻噪聲要求嚴(yán)格的話，可以采用軟開關(guān)技術(shù)。關(guān)于軟開關(guān)，有很多書專門介紹。5,二極管后接電感（EMI濾波）這也是常用的抑制高頻噪聲的方法。針對(duì)產(chǎn)生噪聲的頻率，選擇合適的電感元件，同樣能夠有效地抑制噪聲。需要注意的是，電感的額定電流要滿足實(shí)際的要求。比較簡(jiǎn)單的做法，不再詳細(xì)解釋。.確定電源規(guī)格.入電壓范圍Vin=85—265Vac;出電壓/負(fù)載電流:Voutl=5V/10A,Vout2=12V/lA;壓器的效率rj=0.90.工作頻率和最大占空比確定.取:工作頻率fosc=100KHz,最大占空比Dmax=0.45.T=l/fosc=10us.Ton(max)=0.45*10=4.5usToff=10-4.5=5.5us..計(jì)算變壓器初與次級(jí)匝數(shù)比n(Np/Ns=n).最低輸入電壓Vin(min)=85*/2-20=100Vdc(取低頻紋波為20V).根據(jù)伏特-秒平衡，行：Vin(min)*Dmax=(Vout+Vf)*(1-Dmax)*n.n=[Vin(min)*Dmax]/[(Vout+Vf)*(l-Dmax)]n=[100*0.45]/[(5+1.0)*0.55]=13.64.變壓器初級(jí)峰值電流的計(jì)算.設(shè)+5V輸出電流的過流點(diǎn)為120%;+5V和+12v整流二極管的正向壓降均為1.0V.+5V輸出功率Poutl=(Voi+Vf)*Ioi*120%=6*10*1.2=72W+12V輸出功率Pout2=(Vo2+Vf)*Io2=13*l=13W變壓器次級(jí)輸出總功率Pout=Poutl+Pout2=85W如圖四，設(shè)Ip2=k*Ipl,取k=0.4l/2*(Ipl+Ip2)*Vin(min)*Ton(max)/T=Pout/rjIpl=2*Pout/[r)(l+k)*Vin(min)*Dmax]=2*85/[0.90*(1+0.4)*100*0.45]=3.00AIp2=0.4*Ipl=1.20AIp（圖四）.變壓器初級(jí)電感量的計(jì)算.由式子Vdc=Lp*dip/dt,得：Lp=Vin（min）*Ton（max）/[Ipl-Ip2]=100*4.5/[3.00-1.20]=250uH.變壓器鐵芯的選擇.根據(jù)式子Aw*Ae=Pt*106/[2*ko*kc*fosc*Bm*j*rj],其中:Pt（變壓器的標(biāo)稱輸出功率尸Pout=85WKo（窗口的銅填充系數(shù)）=0.4Kc（磁芯填充系數(shù)）=1（對(duì)于鐵氧體），變壓器磁通密度Bm=1500Gsj（電流密度）:j=5A/mm2;Aw*Ae=85*106/[2*0.4*l*100*103*1500Gs*5*0.90]=0.157cm4考慮到繞線空間,選擇窗II面積大的磁芯，杳表：EER2834S鐵氧體磁芯的有效截面積Ae=0.854cm2它的窗口面積Aw=148mm2=1.48cm2EER2834S的功率容量乘積為Ap=Ae*Aw=1.48*0.854=1.264cm4>0.157cm4故選擇EER2834S鐵氧體磁芯..變壓器初級(jí)匝數(shù)及氣隙長(zhǎng)度的計(jì)算..由Np=Lp*(Ipl-Ip2)/[Ae*Bm],得：Np=250*(3.00-1.20)/[85.4*0.15]=35.12取Np=36由Lp=uo*ur*Np2*Ae/lg,得：氣隙長(zhǎng)度lg=uo*ur*Ae*Np2/Lp=4*3.14*10-7*l*85.4mm2*362/(250.0*10-3mH)=0.556mm取lg=0.6mm.當(dāng)+5V限流輸出為最大時(shí)(Ip=Ipl=3.00A),檢查Bmax.Bmax=Lp*Ip/[Ae*Np]=250*106*3,00/[85.4mm2*36]=0.2440T=2440Gs<3000Gs因此變壓器磁芯選擇通過..變壓器次級(jí)匝數(shù)的計(jì)算.Nsl(5v)=Np/n=36/13.64=2.64取Nsl=3Ns2(12v)=(12+1)*Nsl/(5+l)=6.50取Ns2=7故初次級(jí)實(shí)際匝比:n=36/3=12.重新核算占空比Dmax和Dmin..當(dāng)輸入電壓為最低時(shí)：Vin(min)=100Vdc.由Vin(min)*Dmax=(Vout+Vf)*(l-Dmax)*n,^:Dmax=(Vout+Vf)*n/[(Vout+Vf)*n+Vin(min)]=6*12/[6*12+100]=0.418.當(dāng)輸入電壓為最高時(shí)：Vin(max)=265*1.414=374.7Vdc.Dmin=(Vout+Vf)*n/[(Vout+Vf)*n+Vin(max)]=6*12.00/[6*12.00+374.7]=0.16.重新核算變壓器初級(jí)電流的峰值Ip和有效值Ip(rms)..在輸入電壓為最低Vin(min)和占空比為Dmax條件卜.，計(jì)算Ip值和K值.(如圖五)設(shè)Ip2=k*Ipl.實(shí)際輸出功率Pout'=6*10+13*l=73Wl/2*(Ipl+Ip2)*Vin(min)*Ton(max)/T=Pout'/rj(1)K=l-[Vin(min)*Ton(max)]/(Ipl*Lp)(2)由⑴⑵律Ipl=l/2*{2*Pouf*T/[ij*Vin(min)*Ton(max)]+Vin(min)*Ton(max)/Lp)=0.5*{2*73*10/[0.90*100*4.18]+100*4.18/250.0}=2.78AK=l-100*4.18/[2.78*250]=0.40Ip2=k*Ipl=2.78*0.40=l.llA.初級(jí)電流有效值Ip(rms)=[Ton/(3T)*(Ipl2+Ip22+Ipl*Ip2)]1/2=[0.418/3*(2.782+l.ll2+2.78*l.ll)]皿=1.30A.次級(jí)線圈的峰值電流和有效值電流計(jì)算：當(dāng)開關(guān)管截止時(shí)，變壓器之安匝數(shù)(Ampere-TurnsNI)不會(huì)改變，因?yàn)锳B并沒有相對(duì)的改變.因此開關(guān)管截止時(shí)，初級(jí)峰值電流與匝數(shù)的乘積等于次級(jí)各繞組匝數(shù)與峰值電流乘積之和(Np*Ip=Nsl*Islp+Ns2*Is2p).由于多路輸出的次級(jí)電流波形是隨各組負(fù)載電流的不同而不同，因而次級(jí)電流的有效值也不同.然而次級(jí)負(fù)載電流小的回路電流波形，在連續(xù)時(shí)接近梯形波，在不連續(xù)時(shí)接近三角波，因此為了計(jì)算方便，可以先計(jì)算負(fù)載電流小的回路電流有效值..首先假設(shè)+12V輸出回路次級(jí)線圈的電流波形為連續(xù),電流波形如下(圖一)：Is2(+12v)Is2(H2v)Is2(+12v)Is2(H2v)（圖六）（圖七）l/2*[IS2p+IS2b]*toff/T=l02(3)Lsl*[IS2p-IS2b]/toff=Vo2+Vf(4)Ls2/Lp=(Ns2/Np)2 (5)由⑶(4)⑸式得:IS2P=l/2*{2*Io2/[l-D]+[Vo2+Vf]*[l-D]*T*Np2/[Ns22*Lp]}=0.5*{2*l/[l-0.418]+[12+l]*[l-0.418]*10*362/[72*250]}=5.72AIS2b=Ioi/[l-D]-l/2*[Voi+Vf]*[l-D]*Np2/[Ns22*Lp]=1/0.582-0.5*13*0.582*10*362/[72*250]=-2.28A<0因此假設(shè)不成立.則+12V輸出回路次級(jí)線圈的電流波形為不連續(xù)，電流波形如上(圖七).