单端反激式开关电源多路输出设计

单端反激式电源" target="_blank">开关电源组成原理?一，热地和冷地通过开关变压器进行隔离，热地带电，冷地不带电。二，开关变压器黑点标注为同名端，同名端极性是相同的。三，交流220伏，EMI滤波，全桥整流，300伏滤波电路。四，开关管MOS，尖峰吸收电路，作用是抑制开关电源产生的浪涌电压。五，UC3842驱动芯片，启动电阻，二次供电，整流滤波，稳压，驱动芯片驱动电压输出给开关管MOS，开关管源极取样电阻是调节开关管占空比。六，稳压反馈电路，TLC432，光耦，UC3842完成。

单端反激式开关电源是一种电源电路，其工作原理主要基于磁芯的单端工作。当开关管导通时，高频变压器的一次绕组储存能量，而当开关管截止时，二次绕组则释放储存的能量。这个过程使得电能得以从一次绕组通过二次绕组和整流二极管传递到负载。

单端反激式开关电源具有低成本、低功耗、高效率以及适用于固定负载等优点。然而，其输出电压的纹波较大，且不适合处理大功率的电能。这种电源电路常用于如控制系统所需的辅助电源等场合。

单端反激式开关电源与单端正激式开关电源在形式上相似，但工作情形不同。当开关管导通时，整流二极管处于截止状态，变压器储存能量;当开关管截止时，变压器通过整流二极管向负载释放能量。与单端正激式开关电源相比，单端反激式开关电源的变压器结构更复杂且体积较大，实际应用较少。

单端反激式开关电源的工作原理主要基于磁芯的单端工作。当开关管导通时，高频变压器的一次绕组储存能量，而当开关管截止时，二次绕组则释放储存的能量。这个过程使得电能得以从一次绕组通过二次绕组和整流二极管传递到负载。

单端反激式开关电源具有低成本、低功耗、高效率以及适用于固定负载等优点。然而，其输出电压的纹波较大，且不适合处理大功率的电能。

在具体电路中，输入的交流电首先通过整流桥整流，然后通过电容滤波得到较为纯净的直流电压。如果电容的容量减小，输出的交流纹波将增大。在启动电路中，当电源进入稳态工作后，由于线路中持续工作电流引发NTC热敏电阻发热，使得电阻器的电阻值变得很小，对线路造成的影响可以完全忽略。

多路输出开关电源是一种高效率、低噪声、高可靠性的电源，它可以同时为多个电子设备提供所需的电源电压和电流。多路开关电源通常具有多个输出端口，可以针对不同的电子设备提供不同的输出电压和电流。

1.什么是多路输出开关电源

多路输出开关电源是一种能够为多个电子设备提供独立输出电压和电流的电源。它通过开关电路控制输入电源的电流和电压，将其转换成多个输出端口所需要的电压和电流，以满足各种电子设备的不同供电需求。

2.多路输出开关电源工作原理

多路输出开关电源主要由输入电路、开关电路、控制电路和输出电路组成。其中输入电路用于接入市电或直流电源，经过整流和滤波等处理后，进入开关电路。

开关电路通过PWM技术(脉宽调制技术)对输入电源进行控制，将其转换成一系列占空比不同的电压脉冲，再经过变换输出电路，产生多个独立的输出电压和电流。

开关电源相关的电路方案合集可参考开关电源电路设计方案 (含原理图+源文件)，内含基于单片机的BUCK开关电源的设计、12V5A开关电源详细资料(包括原理图+PCB+BOM清单)、开关电源适配器电路+PCB源文件+BOM清单等 等热门方案。

3.多路输出开关电源作用

1. 多功能输出支持-为多路设备提供不同电压：多路输出开关电源能够同时为设备内的不同部分提供不同的电压级别，以满足各个模块或组件对电源的不同需求。例如，某些设备需要较高电压供电，而其他部分则需要较低电压。

2. 独立控制与调节-独立控制每个输出通道：多路输出开关电源允许用户独立地控制和调节每个输出通道的电压、电流等参数。这种灵活性使得用户可以根据具体需求对每个通道进行定制化设置，提高了系统的灵活性和适应性。

3. 负载分配与平衡-实现负载均衡：在某些应用中，不同部分的电源需求可能有所不同，多路输出开关电源可以帮助实现负载均衡，确保各部分得到适当的电力供应，避免负载过大或过小导致的问题。

4. 故障隔离与安全性-故障隔离保护：某一输出通道出现故障时，多路输出开关电源通常能够通过相应保护机制隔离故障通道，防止其影响其他通道的正常工作，从而提高系统整体的稳定性和可靠性。

5. 设备互不干扰-减少干扰和串扰：在一些敏感的应用场景中，比如通信设备或实验室仪器，多路输出开关电源可以有效地减少输出通道之间的干扰和串扰，保证设备运行的精准度和稳定性。

一、开关电源总框图：

二、原理图:

三、电源输入最小输入交流电压：85V，最大输入交流电压：265V，二极管导通时间：2.69 ms，估计效率： = 78.0 %，损耗分配因子：0.46 (Z表示次级损耗与总损耗的比值，Z=0表示全部损耗发生在初级，Z=1表示发生在次级)

四、电源输出输出1：电压：12V 电流：1A 功率：12W，输出2： 电压：5V 电流：0.1A 功率：0.5W，总功率：Po = 12.5W

五、整流桥和滤波电路1、整流桥：

整流桥

最小直流输入电压： Vdc(min) = 根号2 * Vac(min) = 120.19V，最大直流输入电压：Vdc(max) = 根号2 * Vac(max) = 374.71V

输入功率：Pin = Po / = 16W

整流桥反向击穿电压

Umax为最大交流输入电压, Ubr>= 468.4V

整流桥有效电流

Umin为最小输入电压 ，cos φ为开关电源功率因数(0.5~0.7，取0.7)， Irms = 0.27A，IAVG = (0.6~0.7)Irms = 0.65 * 0.27 = 0.18A

2、滤波电容

Umin为最小交流输入电压，UImin为最小直流输入电压 = Pin / Iavg = 89V 取90V， C1 = 37uF

3.共模扼流圈

共模扼流圈的电感量与额定电流有关

六、漏极钳位保护MOS管由导通到截止时，会的初阶绕组上产生尖峰电压和感应电压，其与直流高压叠加在MOS管的漏极上，容易损坏MOS管，因此加了钳位保护电路

输入直流电压的最大值UImax、一次绕组的感应电压UOR、钳位电压UB与UBM、最大漏极电压UDmax、漏一源击穿电压U(BR)DS

七、反馈电路稳压管VR2利用调节流过自身的电流大小(端电压基本不变)来满足负载电流的改变，并和限流电阻R5配合将电流的变化转化为电压的变化以适应电网电压的变化。输出电压由光耦合器中的LED正向压降，R5上的压降和稳压管VR2之和;R2 和V R2 还为12V 输出提供一个假负载,用以改善轻载时的稳压性能; LED正向压降与R5压降在1V左右;当输出电压升高时，R5两端电压也升高，光耦合器二极管导通，导致TNY277的MOS管关闭，即，占空比减小，输出电压降低。同理，输出电压降低时，TNY277的MOS管占空比增加，使得输出电压增加。

八、输出电路

由输出整流二极管D7和LC滤波电路L2、C8以及输出电容C9组成输出电路; R4、C6为削尖峰电路

九、变压器

初级引脚 4 ， 次级引脚 3 ， 最小初级电感 49H ， 额定初级电感量 965H ， 磁芯截面积 23.00 mm

计算初级电感量：Lp=(Vindcmin*Dm)/(Ipk*fosc)=100*0.5/0.297*60000=0.0028H=2.8mH; 计算初级圈数：Np=1000*根号下(Lp/Al)=158T; ， 匝比n=Vo/Vindcmin=0.18

初级绕组线径计算:

a:先算初级电流均值Iprms=Ipk/1.414=0.27A，b:导线截面积S=Iprms/JdJd—单位面积电流 自然风冷式取1.5~4A/mm^2，强制式风冷时取3~6 取5.3，初级绕组第1部分初级绕组的取整(整数)圈数 88 Np=1000*根号下(Lp/Al)，初级绕组线径尺寸 30 AWG 0.0507 mm2 S=Iprms/Jd，次级1绕组圈数 6 ， 次级1绕组线径尺寸 27，次级2绕组圈数 5 ， 次级2绕组线径尺寸 27

十、PCB