开关电源电路图详解，电路图设计注意事项

开关电源，或许您对于这一名词听说的很少，但是您对您的手机充电器或者笔记本电脑一定不陌生，他们中就有开关电源，而开关电源的电路图更是对于开关电源来说还要重要。下面就让我们给您讲解一下开关电源电路图的详解以及设计开关电源电路图时的注意事项吧。

开关电源电路图详解

一、主电路

从交流电网输入、直流输出的全过程，包括：

1、输入滤波器：其作用是将电网存在的杂波过滤，同时也阻碍本机产生的杂波反馈到公共电网。

2、整流与滤波：将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电，以供下一级变换。

3、逆变：将整流后的直流电变为高频交流电，这是高频开关电源的核心部分，频率越高，体积、重量与输出功率之比越小。

4、输出整流与滤波：根据负载需要，提供稳定可靠的直流电源。

二、控制电路：一方面从输出端取样，经与设定标准进行比较，然后去控制逆变器，改变其频率或脉宽，达到输出稳定，另一方面，根据测试电路提供的资料，经保护电路鉴别，提供控制电路对整机进行各种保护措施。

三、检测电路：除了提供保护电路中正在运行中各种参数外，还提供各种显示仪表资料。

四、辅助电源：提供所有单一电路的不同要求电源。

开关电源电路图设计时的注意事项

1、布线

布线的设计要求在开关电源设计中是非常严格的，要做好才能过关。要是设计师在设计前期没处理好布线的工作，那么以后的用电会存在很大的安全隐患。所以在此

2、元器布局

元器设计也有非常重要讲究的，在设计的时候一定要遵循物理设计原理，不要凭自己的想法去改变元器的位置，以防发生短路的意外。此外，设计师在购买元器的时候也要自行检查产品的质量。

3、参数

在开关电源设计里面，我们一定要明白里面的每一个构造细节，特别是记清参数，这样才能给日后的使用具体说明。详细的参数也方便后期对开关电源的测试。

4、检查

设计完每个开关电源后还要经过严格检查才能生产，只有通过检查才能确定开关电源的可用性跟适用性，从而进行开关电源的定价。在检查的时候，首先从电路开始，检测开关电源的真实工作环境，在什么样的环境下工作运行最合适，避免在某些环境下发生电路意外，安全是我们首先要关心的，所以我们需要对开关电源进行仔细检查。

5、选择合适的功率

为了能使开关电源的寿命更久，我建议选择的时候要选用30%输出功率额定的机种。倘若系统需要一个100W的电源，那么建议就要挑选大于140W输出功率额定的机种，以此类推才能有效提高电源的寿命。

现在对于开关电源的电路图有了一定的了解了吧，希望您以后如果在遇到这个问题的时候不至于跟看到了天书一样无从下手。

电子系是什么专业

楼主您好：

1、阳光电源是合肥高新技术企业，主要是合肥工业大学的一个博士生导师创办的企业，发展前景很好，受到了合肥市的重视，不过待遇在合肥这个城市只能说中等偏上，当然也要看你的职位的，技术含量越高，待遇越好。

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直流稳压电源设计

中国大学专业就业分析系列第10期——电子类专业就业方向分析

上期回顾：小语种专业就业分析

下期预告：生物技术专业就业分析

一、电子类专业概述

电子类专业培养具备电子技术和信息系统的基础知识，能从事各类电子设备和信息系统的研究、设计、制造、应用和开发的高等工程技术人才。

电子类专业是当今信息学科中最具活力的研究领域之一，其应用十分广泛，主要研究电路与系统的理论、分析、测试、设计和物理实现，它是信号与信息处理、通信、控制、计算机乃至电力、电子等诸方面研究和发展的理论与技术基础。 电子类专业有：电路与系统、物理电子学、微电子学语固体电子学、电磁场与电磁波技术，另外电子类学生也有很多选择通信与信息系统、信号与信息处理专业，本科专业里电子与通信专业相差不大。

二、就业方向

从就业方向来看，市场对电子技术人才的需求大体有三方面：“电子器件”的研究开发、制造调试；排除设备技术故障、监视、维修及客户服务；硬件和软件安装以及配置更新和系统操作。

电子信息工程：当软件工程师、电子工程设计师、电源工程师

电子科学与技术：开发计算机硬件，当电路设计工程师

电子信息科学与技术：电子方面，可以做电路设计工程师；信息方面，可以做电信工程师；计算机方面，开发软件、硬件

三、具体的就业方向包括

1电源、电路。电源、变压器、模拟电路、数字电路、射频电路、微波电路等。

2微电子方向。集成电路的设计和制造。

3光电子方向。光电子产品的研究、开发、生产。

4通信方向。从上面手机的例子也能看出，电子类专业可以说是电电相关，相互之间也有交叉。可以从事通信工程的设计、施工、调试等工作。

5信号处理。如图像处理、模式识别等。

6互联网方向。互联网系统集成、硬件开发相关工作。

7多媒体方向。各种音频、视频编码、解码等。

四、部分具体职位与基本要求

1、嵌入式系统开发工程师：一般要求计算机、电子等专业，本科以上学历。要求2年以上嵌入式软件开发经验和嵌入式硬件开发经验;熟悉ARM或其他微处理器架构或可编程逻辑器件的使用;有软件项目的一般开发流程经验;良好的沟通和团队协作能力。

2、嵌入式系统测试工程师：一般要求计算机、电子等专业，本科以上学历。要求具有嵌入式系统开发经验;熟悉测试理论和方法;熟悉平台操作系统;良好的沟通和团队协作能力。

3、嵌入式软件开发工程师：一般要求本科及以上学历，计算机、电子、通信及相关专业毕业。要求精通C/C++语言，有扎实的编程基础和一定的编程经验;熟悉软件项目的一般开发流程;熟悉ARM或其他微处理器架构;良好的沟通和团队协作能力。

4、嵌入式硬件开发工程师：本科;硕士;博士，一般要求电子、自动化、通讯或相关专业本科以上学历。要求熟悉硬件开发流程;良好的电子电路分析能力;熟练掌握Protel、OrCAD、PADS等原理图与PCB设计工具;良好的沟通和团队协作能力。

5、电子技术研发工程师：一般要求计算机、通信专业、电子或相关专业毕业，本科以上学历。要求具有电子技术及研发的相关工作经验，具有一定的项目管理经验;良好的电子电路分析能力;掌握VC、VB、任一种高级语言编程，掌握DSP、ARM、MATLAB;良好的沟通和团队协作能力。

6、PCB工程师：一般要求通信、电子工程、计算机相关专业本科以上学历。PCB工程师分为以下几个级别：入门级PCB工程师、初级PCB工程师、中级PCB工程师和高级PCB工程师。要求熟悉PCB单板工艺、PCB检验标准;熟练使用PowerPCB、Powerlogic、Pads2005软件进行多层PCB设计;掌握各种常见PCB设计软件之间的文档转换，富有创新性，能经常提出各种对提高PCB设计工作效率、PCB设计质量、系统中PCB结构分配等有建设性的提议。 7、PCB制图工程师：一般要求电子工程等相关专业大专以上学历。要求具有良好的电子电路分析能力;熟悉protel、AD、PADS或其他PCB计算机辅助设计软件;良好的沟通和团队协作能力。

8、单片机开发工程师：一般要求本科及以上学历，计算机、通信、电子类及相关专业。要求具有良好的电子电路分析能力;具有C语言或汇编语言等编程经验;具有良好的学习及沟通能力，富有团队精神。

9、电子工程师：一般要求自动化、电子、无线电、电器、机械等相关专业本科以上学历。要求具有良好的电子电路分析能力;具有良好的学习及沟通能力，富有团队精神。

10、电源工程师：（本文重点，请看下文）哪里有电器哪里必定就有电源，可想而知电源行业的广阔市场。此职位是电子技术类非常有前景的一个职位，且目前在中国电源行业电源工程师紧缺！

大学专业分析系列——电子类专业是做啥的？

五、怎样成为一名电源工程师

随着科学技术的发展，电源产品的应用领域中，电脑、汽车、通信、工业、交通、航空、多媒体音频视频、医疗、美容、微电子，每个行业都在智能化、节能化、低噪化、微型化。在每一个行业都有不少高端具有核心竞争力并发展迅猛的杰出公司。在电源行业专注几年，掌握这个行业的核心技术，对于电源工程师而言，未来将会更加广阔。

在电源行业的发展方面，呈现出很强的区域性特色，北上广深是四个电源行业最集中的城市。对于电源工程师而言，这四个大城市的工作机会较多，不少跨国公司的研发中心或总部大部分都在这四个城市，但是大城市房价贵，交通费用高，工作节奏快，压力大，相反地，小城市除了工作外，则更适合生活。

哪里有电器哪里就有电源，目前在中国电源行业人才紧缺，据报道中国现有在职电源工程师的总量超过80万（可是在如此庞大的电源工程师队伍中，能称得上高级电源工程师的人并不多。），工程师职位缺口也在6位数！电源工程师当中最稀缺的是电源研发工程师，也是最有技术含量的工程师，当然要成为一名资深电源研发工程师也很不容易，下面大致总结一下！

六、什么样的人群适合做电源工程师？

1，学历。现在跟以前不同了首先学历是敲门砖，现在很多单位招聘没经验的技术人员比如研发助理工程师起码就是本科。学历和能力其实也没有必然的联系，在我认识的工程师中就有不少低学历高手甚至比本科研究生技术还牛，但目前来讲现实门槛就是这样。

2、有强烈的好奇心这是成为高手的必要条件,喜欢新生事物,对问题喜欢刨根问底,以钻研为乐趣那种得过且过,敷衍了事,仅仅把工作当作饭碗的人连熟手都成不了,更何况高手有好奇心的人,可以为解决一个问题通宵干,躺在床上也在寻思解决方案。

3、做事谨慎细致,考虑问题全面技术工作来不得半点粗心马虎,否则问题多多,后患无穷甚至给生产,产品品质造成重大影响,给公司造成重大经济损失马虎的人只能当当助手。

4， 做事就是做人，三思而后行。在日常的工作中，谦虚而好学，善于总结和积累，爱帮助别人，不摆架子，认真负责同时而不畏强权。

七、一个电源工程师在工作中可能要做哪些具体的事请？

1接过电源设计要求!评估成本，定可行性方案。

2根据客户报价!给定大体的元件成本与生产成本，可行性电路。

3构想出原理图!确定所选取的功率管，变压器，最稳定最简单生产又方便的原理方案。

4根据原理图，客户给定的样板要求或外壳要求设计PCB。

5根据原理图，装配合适元件，对电器参数调整。让本机在最低要求下能正常工作。

6上负载测试，功率达80测式，检查输出波形，电压要求，电磁性能，功率管温度，电压稳定度，转换效率。在这一个程中，对电子元件进行合适的参数调整。

7强化测试!也就是超负何，短路，低压，过压，强温，防震等测试。

8根据样板确定原理图准确的参数，定好方位图，物料图，发给生产部，仓管，跟单员，对样板9对样板进行严格测试，各种性能OK，由业务员发给客户评估。OK了，可以量产。

10以后生产对项目进行跟踪，改良，以最短时间，最好质量给客户出货。

八、一个电源工程师可能需要熟悉哪些软件？

1、OFFICE系列

2、画板软如AD、PADS、Protel99se

3、工程计算软件如Mathcad。

4、仿真类的，比如Saber、Matlab、Orcad/pspice

5、机械类的，如AutoCad。

九、一个电源工程师需要熟练使用用哪些仪器？

万用表、示波器、电烙铁、电子负载、调压器、电桥、耐压仪、浪涌发生器、冲击耐压仪、振动仪、高低温箱、传导仪、热成像仪、自动测试仪、EFT群脉冲发生器等等，熟悉波峰焊、贴片机、插件机、自动焊接机的性能。

十、一个电源工程师需懂得哪些基础知识？

1、英语、模电、数电、高等数学、电磁学、电路分析等再提升一些，例如自控原理、软件编程、数据结构、基础化学等要会一些。据结构、基础化学等要会一些。

2、熟悉各类组成开关电源的所有元器件，电阻阻，电容，二极管，三极管，电感，热敏，压敏，场效应管，变压器，保险，继电器、开关、端子、线材、集成电路等。各个元件的组合，也就是我们的基本电路：放大，滤波，隔离，信号源，稳压，比较，电流放大，电压放大等常驻用电路。当然还要加上自己想出来的一些独立电路。能看懂个元器件的厂家给定的手册如芯片Datsheet。

十一、一个电源工程师需要掌握哪些技术？

认识组成开关电源的所有元器件;

掌握各种元器件的电气性能和电路符号;

会自己制作各种磁性元件;

会正确装配电源中的各个部分;

了解电源各项指标的意义并掌握如何测试的方法;

会使用仪器对装配后的电源进行正确的调试,优化和折衷;

会对获得的实验结果进行分析,并进行总结;

会从不同的渠道不断地学习电源知识

开关电源的各类拓扑结构：RCC、buck、boost、buckboost、反激、正激、推挽、半桥、全桥

有源PFC的拓扑，分析，控制与设计。

DC-DC功率变换器的拓扑与稳态分析。

开关电源的功率级参数设计

开关电源的控制与动态分析。

开关电源的小信号分析与设计。

开关电源的大信号分析与设计。

开关电源的EMI分析与设计。

开关电源的热分析与设计。

开关电源的容差分析与设计。

开关电源的各种保护技术。

开关电源的同步整流技术。

开关电源的模块均流控制技术。

变压器的绕指

功率级参数的优化：

环路参数的优化：

辅助电源参数的优化：

电源内各种保护电路的优化；

EMI滤波器电路的优化；

电源内部热环境的优化；

电源其它功能电路（如均流、同步、热插拔、远端补偿等等）的优化；

PCB Layout的优化，等等。

稳态性能与动态性能的折中

功率密度与可靠性的折中

小信号性能与大信号性能的折中

高低温下的设计折中

电性能与热性能之间的折中

关键部件的设计折中

大学专业分析系列——电子类专业是做啥的？

下期预告：生物技术专业就业分析

为什么设计师建议，最好在衣柜内预留电源？

一、设计目的 1

二、设计任务及要求 1

三、设计步骤 1

四、总体设计思路 2

五、实验设备及元器件 5

六、测试要求 5

七、设计报告要求 6

八、注意事项 6

直流稳压电源的设计

一、设计目的

1．学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。

2．学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。

3．培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。

二、设计任务及要求

1．设计并制作一个连续可调直流稳压电源，主要技术指标要求：

① 输出电压可调：Uo=+3V～+9V

② 最大输出电流：Iomax=800mA

③ 输出电压变化量：ΔUo≤15mV

④ 稳压系数：SV≤0003

2．设计电路结构，选择电路元件，计算确定元件参数，画出实用原理电路图。

3．自拟实验方法、步骤及数据表格，提出测试所需仪器及元器件的规格、数量，交指导教师审核。

4批准后，进实验室进行组装、调试，并测试其主要性能参数。

三、设计步骤

1．电路图设计

（1）确定目标：设计整个系统是由那些模块组成，各个模块之间的信号传输，并画出直流稳压电源方框图。

（2）系统分析：根据系统功能，选择各模块所用电路形式。

（3）参数选择：根据系统指标的要求，确定各模块电路中元件的参数。

（4）总电路图：连接各模块电路。

2．电路安装、调试

（1）为提高学生的动手能力，学生自行设计印刷电路板，并焊接。

（2）在每个模块电路的输入端加一信号，测试输出端信号，以验证每个模块能否达到所规定的指标。

（3）重点测试稳压电路的稳压系数。

（4）将各模块电路连起来，整机调试，并测量该系统的各项指标。

四、总体设计思路

1．直流稳压电源设计思路

（1）电网供电电压交流220V(有效值)50Hz，要获得低压直流输出，首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。

（2）降压后的交流电压，通过整流电路变成单向直流电，但其幅度变化大（即脉动大）。

（3）脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑，脉动小的直流电，即将交流成份滤掉，保留其直流成份。

（4）滤波后的直流电压，再通过稳压电路稳压，便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出，供给负载RL。

2．直流稳压电源原理

直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成，见图1。

图1直流稳压电源方框图

其中：

（1）电源变压器：是降压变压器，它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。

（2）整流电路：利用单向导电元件，把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电

（3）滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。

（4）稳压电路：稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。

整流电路常采用二极管单相全波整流电路，电路如图2所示。在u2的正半周内，二极管D1、D2导通，D3、D4截止；u2的负半周内，D3、D4导通，D1、D2截止。正负半周内部都有电流流过的负载电阻RL，且方向是一致的。电路的输出波形如图3所示。

图2整流电路

图3输出波形图

在桥式整流电路中，每个二极管都只在半个周期内导电，所以流过每个二极管的平均电流等于输出电流的平均值的一半，即 。电路中的每只二极管承受的最大反向电压为 (U2是变压器副边电压有效值)。

在设计中，常利用电容器两端的电压不能突变和流过电感器的电流不能突变的特点，将电容器和负载电容并联或电容器与负载电阻串联，以达到使输出波形基本平滑的目的。选择电容滤波电路后，直流输出电压：Uo1=(11～12)U2，直流输出电流： （I2是变压器副边电流的有效值。），稳压电路可选集成三端稳压器电路。

总体原理电路见图4。

图4 稳压电路原理图

3．设计方法简介

（1）根据设计所要求的性能指标，选择集成三端稳压器。

因为要求输出电压可调，所以选择三端可调式集成稳压器。可调式集成稳压器，常见主要有CW317、CW337、LM317、LM337。317系列稳压器输出连续可调的正电压，337系列稳压器输出连可调的负电压，可调范围为12V~37V，最大输出电流 为15A。稳压内部含有过流、过热保护电路，具有安全可靠，性能优良、不易损坏、使用方便等优点。其电压调整率和电流调整率均优于固定式集成稳压构成的可调电压稳压电源。LM317系列和lM337系列的引脚功能相同，管脚图和典型电路如图4和图5

图4管 脚图 图5典型电路

输出电压表达式为:

式中，125是集成稳压块输出端与调整端之间的固有参考电压 ，此电压加于给定电阻 两端，将产生一个恒定电流通过输出电压调节电位器 ，电阻 常取值 ， 一般使用精密电位器，与其并联的电容器C可进一步减小输出电压的纹波。图中加入了二极管D，用于防止输出端短路时10μF大电容放电倒灌入三端稳压器而被损坏。

LM317其特性参数：

输出电压可调范围：12V～37V

输出负载电流：15A

输入与输出工作压差ΔU=Ui-Uo：3～40V

能满足设计要求,故选用LM317组成稳压电路。

（2）选择电源变压器

1）确定副边电压U2:

根据性能指标要求：Uomin=3V Uomax=9V

又 ∵ Ui-Uomax≥(Ui-Uo)min Ui-Uoin≤(Ui-Uo)max

其中：（Ui-Uoin）min=3V，(Ui-Uo)max=40V

∴ 12V≤Ui≤43V

此范围中可任选 ：Ui=14V=Uo1

根据 Uo1=(11～12)U2

可得变压的副边电压：

2）确定变压器副边电流I2

∵ Io1=Io

又副边电流I2=(15～2)IO1 取IO=IOmax=800mA

则I2=15＊08A=12A

3）选择变压器的功率

变压器的输出功率：Po>I2U2=144W

（3）选择整流电路中的二极管

∵ 变压器的副边电压U2=12V

∴ 桥式整流电路中的二极管承受的最高反向电压为：

桥式整流电路中二极管承受的最高平均电流为：

查手册选整流二极管IN4001，其参数为：反向击穿电压UBR=50V>17V

最大整流电流IF=1A>04A

（4）滤波电路中滤波电容的选择

滤波电容的大小可用式 求得。

1）求ΔUi:

根据稳压电路的的稳压系数的定义：

设计要求ΔUo≤15mV ，SV≤0003

Uo=+3V～+9V

Ui=14V

代入上式，则可求得ΔUi

2）滤波电容C

设定Io=Iomax=08A，t=001S

则可求得C。

电路中滤波电容承受的最高电压为 ，所以所选电容器的耐压应大于17V。

注意： 因为大容量电解电容有一定的绕制电感分布电感，易引起自激振荡，形成高频干扰，所以稳压器的输入、输出端常 并入瓷介质小容量电容用来抵消电感效应，抑制高频干扰。

五、实验设备及元器件

1万用表 2示波器

3交流毫伏表 4三端可调的稳压器 LM317一片

六、测试要求

1．测试并记录电路中各环节的输出波形。

2．测量稳压电源输出电压的调整范围及最大输出电流。

3．测量输出电阻Ro。

4．测量稳压系数。

用改变输入交流电压的方法，模拟Ui的变化，测出对应的输出直流电压的变化，则可算出稳压系数SV（注意： 用调压器使220V交流改变±10％。即ΔUi=44V）

5．用毫伏表可测量输出直流电压中的交流纹波电压大小，并用示波器观察、记录其波形。

6．分析测量结果，并讨论提出改进意见。

七、设计报告要求

1．设计目的。

2．设计指标。

3．总体设计框图，并说明每个模块所实现的功能。

4．功能模块，可有多个方案，并进行方案论证与比较，要有详细的原理说明。

5．总电路图设计，有原理说明。

6．实现仪器，工具。

7．分析测量结果，并讨论提出改进意见。

8．总结：遇到的问题和解决办法、体会、意见、建议等。

八、注意事项

1．焊接时要对各个功能模块电路进行单个测试，需要时可设计一些临时电路用于调试。

2．测试电路时，必须要保证焊接正确，才能打开电源，以防元器件烧坏。

3．注意LM317芯片的输入输出管脚和桥式整流电路中二极管的极性，不应反接。

4 按照原理图焊接时必须要保证可靠接地。

老工程师总结的开关电源设计心得

新房装修算是一件大事了，凡事我都会考虑周全，力求完美。衣柜我是请师傅打的，没成想安装的时候却遇到了麻烦。由于衣柜尺寸太大，它的侧板挡住了门口的一个开关以及插座，导致开关插座根本无法使用，现在要不将插座移位，要不就是直接在衣柜上安装，可这样真的能行得通吗？

听起来好像是不错，可我担心毕竟是用电方面的问题，如果安装在衣柜上，出现安全隐患怎么办呀？比如衣柜木板受潮，接触到电线出现漏电，到时候发生火灾就不是小事了。

在一些常规的地方，我们都知道预留插座，比如：电视机旁、冰箱旁、热水器、厨房电器等。然而人力有时穷，我们很难面面俱到，一些细节之处，装修时容易忽略，当时觉得没什么遗漏的了，然而真正入住之后，随着时间的推移，才慢慢发觉很多地方少了点什么。

了解到这些知识，我也同意了将开关面板安装在衣柜上。师傅安装好之后，还跟我强调了下，他现在已经用五金件把衣柜和墙体之间固定死了，不过还是需要注意衣柜以后最好就不要随便移动了，不然会很容易弄断电线。

在一些常规的地方，我们都知道预留插座，比如：电视机旁、冰箱旁、热水器、厨房电器等。然而人力有时穷，我们很难面面俱到，一些细节之处，装修时容易忽略，当时觉得没什么遗漏的了，然而真正入住之后，随着时间的推移，才慢慢发觉很多地方少了点什么。

首先从开关电源的设计及生产工艺开始描述吧，先说说印制板的设计。开关电源工作在高频率，高脉冲状态，属于模拟电路中的一个比较特殊种类。布板时须遵循高频电路布线原则。

1、布局： 脉冲电压连线尽可能短，其中输入开关管到变压器连线，输出变压器到整流管连接线。脉冲电流环路尽可能小如输入滤波电容正到变压器到开关管返回电容负。输出部分变压器出端到整流管到输出电感到输出电容返回变压器电路中X电容要尽量接 近开关电源输入端，输入线应避免与其他电路平行，应避开。Y电容应放置在机壳接地端子或FG连接端。共摸电感应与变压器保持一定距离，以避免磁偶合。如不好处理可在共摸电感与变压器间加一屏蔽，以上几项对开关电 源的EMC性能影响较大。

输出电容一般可采用两只一只靠近整流管另一只应靠近输出端子，可影响电源输出纹波指标，两只小容量电容并联效果应优于用一只大容量电容。发热器件要和电解电容保持一定距离，以延长整机寿命，电解电容是开关电源寿命的瓶劲，如变压器、功率管、大功率电阻要和电解保持距离，电解之间也须留出散热空间，条件允许 可将其放置在进风口。

控制部分要注意：高阻抗弱信号电路连线要尽量短如取样反馈环路，在处理时要尽量避免其受干扰、电流取样信号电路，特别是电流控制型电路，处理不好易出现一些想不到的意外，其中有一些技巧，现以3843电路举例见图(1)图一效果要好于图二，图二在满载时用示波器观测电流波形上明显叠加尖刺，由于干扰限流点比设计值偏低，图一则没有这种现象、还有开关管驱动信号电路，开关管驱动电阻要靠近开关管，可提高开关管工作可靠性，这和功率MOSFET高直流阻抗电压驱动特性有关。

下面谈一谈印制板布线的一些原则。

线间距： 随着印制线路板制造工艺的不断完善和提高，一般加工厂制造出线间距等于甚至小于01mm已经不存在什么问题，完全能够满足大多数应用场合。考虑到开关电源所采用的元器件及生产工艺，一般双面板最小线间距设为03mm，单面板最小线间距设为05mm，焊盘与焊盘、焊盘与过孔或过孔与过孔，最小 间距设为05mm，可避免在焊接操作过程中出现“桥接”现象。，这样大多数制板厂都能够很轻松满足生产要求，并可以把成品率控制得非常高，亦可实现合理的布线密度及有一个较经济的成本。

最小线间距只适合信号控制电路和电压低于63V的低压电路，当线间电压大于该值时一般可按照500V/1mm经验值取线间距。

鉴于有一些相关标准对线间距有较明确的规定，则要严格按照标准执行，如交流入口端至熔断器端连线。某些电源对体积要求很高，如模块电源。一般变压器输入侧线间距为1mm实践证明是可行的。对交流输入，(隔离)直流输出的电源产品，比较严格的规定为安全间距要大于等于6mm，当然这由相关的标准及执行方法 确定。一般安全间距可由反馈光耦两侧距离作为参考，原则大于等于这个距离。也可在光耦下面印制板上开槽，使爬电距离加大以满足绝缘要求。一般开关电源交流输入侧走线或板上元件距非绝缘的外壳、散热器间距要大于5mm，输出侧走线或器件距外壳或散热器间距要大于2mm,或严格按照安全规范执行。

常用方法： 上文提到的线路板开槽的方法适用于一些间距不够的场合，顺便提一下，该法也常用来作为保护放电间隙，常见于电视机显象管尾板和电源交流输入处。该法在模块电源中得到了广泛的应用，在灌封的条件下可获得很好的效果。

方法二： 垫绝缘纸，可采用青壳纸、聚脂膜、聚四氟乙烯定向膜等绝缘材料。一般通用电源用青壳纸或聚脂膜垫在线路板于金属机壳间，这种材料有机械强度高，有有一定抗潮湿的能力。聚四氟乙烯定向膜由于具有耐高温的特性在模块电源中得到广泛的应用。在元件和周围导体间也可垫绝缘薄膜来提高绝缘抗电性能。

注意：某些器件绝缘被覆套不能用来作为绝缘介质而减小安全间距，如电解电容的外皮，在高温条件下，该外皮有可能受热收缩。大电解防爆槽前端要留出空间，以确保电解电容在非常情况时能无阻碍地泻压

谈一谈印制板铜皮走线的一些事项：

走线电流密度： 现在多数电子线路采用绝缘板缚铜构成。常用线路板铜皮厚度为35μm，走线可按照1A/mm经验值取电流密度值，具体计算可参见教科书。为保证走线机械强度原则线宽应大于或等于03mm(其他非电源线路板可能最小线宽会小一些)。铜皮厚度为70μm线路板也常见于开关电源，那么电流密度可更高些。

补充一点，现常用线路板设计工具软件一般都有设计规范项，如线宽、线间距，旱盘过孔尺寸等参数都可以进行设定。在设计线路板时，设计软件可自动按照规范执行，可节省许多时间，减少部分工作量，降低出错率。

一般对可靠性要求比较高的线路或布线线密度大可采用双面板。其特点是成本适中，可靠性高，能满足大多数应用场合。

模块电源行列也有部分产品采用多层板，主要便于集成变压器电感等功率器件，优化接线、功率管散热等。具有工艺美观一致性好，变压器散热好的优点，但其缺点是成本较高，灵活性较差，仅适合于工业化大规模生产。

单面板，市场流通通用开关电源几乎都采用了单面线路板，其具有低成本的优势，在设计，及生产工艺上采取一些措施亦可确保其性能。

谈谈单面印制板设计的一些体会，由于单面板具有成本低廉，易于制造的特点，在开关电源线路中得到广泛应用，由于其只有一面缚铜，器件的电器连接，机械固定都要依靠那层铜皮，在处理时必须小心。

为保证良好的焊接机械结构性能，单面板焊盘应稍微大一些，以确保铜皮和基板的良好缚着力，而不至于受到震动时铜皮剥离、断脱。一般焊环宽度应大于03mm。焊盘孔直径应略大于器件引脚直径，但不宜过大，保证管脚与焊盘间由焊锡连接距离最短，盘孔大小以不妨碍正常查件为度，焊盘孔直径一般大于管脚直径01-02mm。多引脚器件为保证顺利查件，也可更大一些。

电气连线应尽量宽，原则宽度应大于焊盘直径，特殊情况应在连线于与焊盘交汇必须将线加宽(俗称生成泪滴)，避免在某些条件线与焊盘断裂。原则最小线宽应大于05mm。

单面板上元器件应紧贴线路板。需要架空散热的器件，要在器件与线路板之间的管脚上加套管，可起到支撑器件和增加绝缘的双重作用，要最大限度减少或避免外力冲击对焊盘与管脚连接处造成的影响，增强焊接的牢固性。线路板上重量较大的部件可增加支撑连接点，可加强与线路板间连接强度，如变压器，功率器件散热器。

单面板焊接面引脚在不影响与外壳间距的前题条件下，可留得长一些，其优点是可增 加焊接部位的强度，加大焊接面积、有虚焊现象可即时发现。引脚长剪腿时，焊接部位受力较小。在台湾、日本常采用把器件引脚在焊接面弯成与线路板成45度 角，然后再焊接的工艺，的其道理同上。今天谈一谈双面板设计中的一些事项，在一 些要求比较高，或走线密度比较大的应用环境中采用双面印制板，其性能及各方面指标要比单面板好很多。

双面板焊盘由于孔已作金属化处理强度较高，焊环可比单面板小一些，焊盘孔孔径可 比管脚直径略微大一些，因为在焊接过程中有利于焊锡溶液通过焊孔渗透到顶层焊盘，以增加焊接可靠性。但是有一个弊端，如果孔过大，波峰焊时在射流锡冲击下部分器件可能上浮，产生一些缺陷。

大电流走线的处理，线宽可按照前帖处理，如宽度不够，一般可采用在走线上镀锡增加厚度进行解决，其方法有好多种

1， 将走线设置成焊盘属性，这样在线路板制造时该走线不会被阻焊剂覆盖，热风整平时会被镀上锡。

2， 在布线处放置焊盘，将该焊盘设置成需要走线的形状，要注意把焊盘孔设置为零。

3， 在阻焊层放置线，此方法最灵活，但不是所有线路板生产商都会明白你的意图，需用文字说明。在阻焊层放置线的部位会不涂阻焊剂。

线路镀锡的几种方法如上，要注意的是，如果很宽的的走线全部镀上锡，在焊接以后，会粘接大量焊锡，并且分布很不均匀，影响美观。一般可采用细长条镀锡宽度在1~15mm，长度可根据线路来确定，镀锡部分间隔05~1mm双面线路板为布局、走线提供了很大的选择性，可使布线更趋于合理。关于接地，功率地与信号地一定要分开，两个地可在滤波电容处汇合，以避免大脉冲电流通过信号地连线而导致出现不稳定的意外因素，信号控制回路尽量采用一点接地法，有一个技巧，尽量把非接地的走线放置在同一布线层，最后在另外一层铺地线。输出 线一般先经过滤波电容处，再到负载，输入线也必须先通过电容，再到变压器，理论依据是让纹波电流都通过旅滤波电容。

电压反馈取样，为避免大电流通过走线的影响，反馈电压的取样点一定要放在电源输出最末梢，以提高整机负载效应指标。

走线从一个布线层变到另外一个布线层一般用过孔连通，不宜通过器件管脚焊盘实现，因为在插装器件时有可能破坏这种连接关系，还有在每1A电流通过时，至少应有2个过孔，过孔孔径原则要大于05mm，一般08mm可确保加工可靠性。

器件散热，在一些小功率电源中，线路板走线也可兼散热功能，其特点是走线尽量宽大，以增加散热面积，并不涂阻焊剂，有条件可均匀放置过孔，增强导热性能。

谈谈铝基板在开关电源中的应用和多层印制板在开关电源电路中的应用。

铝基板由其本身构造，具有以下特点：导热性能非常优良、单面缚铜、器件只能放置在缚铜面、不能开电器连线孔所以不能按照单面板那样放置跳线。

铝基板上一般都放置贴片器件，开关管，输出整流管通过基板把热量传导出去，热阻很低，可取得较高可靠性。变压器采用平面贴片结构，也可通过基板散热，其温升比常规要低，同样规格变压器采用铝基板结构可得到较大的输出功率。铝基板跳线可以采用搭桥的方式处理。铝基板电源一般由由两块印制板组成，另外一块板放 置控制电路，两块板之间通过物理连接合成一体。

由于铝基板优良的导热性，在小量手工焊接时比较困难，焊料冷却过快，容易出现问题现有一个简单实用的方法，将一个烫衣服的普通电熨斗(最好有调温功能)，翻过来，熨烫面向上，固定好，温度调到150℃左右，把铝基板放在熨斗上面，加温一段时间，然后按照常规方法将元件贴上并焊接，熨斗温度以器件易于焊接为宜，太高有可能时器件损坏，甚至铝基板铜皮剥离，温度太低焊接效果不好，要灵活掌握。

最近几年，随着多层线路板在开关电源电路中应用，使得印制线路变压器成为可能，由于多层板，层间距较小，也可以充分利用变压器窗口截面，可在主线路板上再加一到两片由多层板组成的印制线圈达到利用窗口，降低线路电流密度的目的，由于采用印制线圈，减少了人工干预，变压器一致性好，平面结构，漏感低，偶合 好。开启式磁芯，良好的散热条件。由于其具有诸多的优势，有利于大批量生产，所以得到广泛的应用。但研制开发初期投入较大，不适合小规模生。

开关电源分为，隔离与非隔离两种形式，在这里主要谈一谈隔离式开关电源的拓扑形式，在下文中，非特别说明，均指隔离电源。隔离电源按照结构形式不同，可分为两大类：正激式和反激式。反激式指在变压器原边导通时副边截止，变压器储能。原边截止时，副边导通，能量释放到负载的工作状态，一般常规反激式电源单管 多，双管的不常见。正激式指在变压器原边导通同时副边感应出对应电压输出到负载，能量通过变压器直接传递。按规格又可分为常规正激，包括单管正激，双管正激。半桥、桥式电路都属于正激电路。

正激和反激电路各有其特点，在设计电路的过程中为达到最优性价比，可以灵活运用。一般在小功率场合可选用反激式。稍微大一些可采用单管正激电路，中等功率可采用双管正激电路或半桥电路，低电压时采用推挽电路，与半桥工作状态相同。大功率输出，一般采用桥式电路，低压也可采用推挽电路。

反激式电源因其结构简单，省掉了一个和变压器体积大小差不多的电感，而在中小功率电源中得到广泛的应用。在有些介绍中讲到反激式电源功率只能做到几十瓦，输出功率超过100瓦就没有优势，实现起来有难度。本人认为一般情况下是这样的，但也不能一概而论，PI公司的TOP芯片就可做到300瓦，有文章介绍反激电源可做到上千瓦，但没见过实物。输出功率大小与输出电压高低有关。

反激电源变压器漏感是一个非常关键的参数，由于反激电源需要变压器储存能量，要 使变压器铁芯得到充分利用，一般都要在磁路中开气隙，其目的是改变铁芯磁滞回线的斜率，使变压器能够承受大的脉冲电流冲击，而不至于铁芯进入饱和非线形状态，磁路中气隙处于高磁阻状态，在磁路中产生漏磁远大于完全闭合磁路。

变压器初次极间的偶合，也是确定漏感的关键因素，要尽量使初次极线圈靠近，可采用三明治绕法，但这样会使变压器分布电容增大。选用铁芯尽量用窗口比较长的磁芯，可减小漏感，如用EE、EF、EER、PQ型磁芯效果要比EI型的好。

关于反激电源的占空比，原则上反激电源的最大占空比应该小于05，否则环路不容易补偿，有可能不稳定，但有一些例外，如美国PI公司推出的TOP系列芯片是可以工作在占空比大于05的条件下。 占空比由变压器原副边匝数比确定，本人对做反激的看法是，先确定反射电压(输出电压通过变压器耦合反映到原边的电压值)，在一定电压范围内反射电压提高则工作占空比增大，开关管损耗降低。反射电压降低则工作占空比减小，开关管损耗增大。当然这也是有前提条件，当占空比增大，则意味着输出二极管导通时间缩 短，为保持输出稳定，更多的时候将由输出电容放电电流来保证，输出电容将承受更大的高频纹波电流冲刷，而使其发热加剧，这在许多条件下是不允许的。占空比增大，改变变压器匝数比，会使变压器漏感加大，使其整体性能变，当漏感能量大到一定程度，可充分抵消掉开关管大占空带来的低损耗，时就没有再增大占 空比的意义了，甚至可能会因为漏感反峰值电压过高而击穿开关管。由于漏感大，可能使输出纹波，及其他一些电磁指标变差。当占空比小时，开关管通过电流有效值高，变压器初级电流有效值大，降低变换器效率，但可改善输出电容的工作条件，降低发热。

如何确定变压器反射电压(即占空比)

有网友提到开关电源的反馈环路的参数设置，工作状态分析。由于在上学时高数学的比较差，《自动控制原理》差一点就补考了，对于这一门现在还感觉恐惧，到现在也不能完整写出闭环系统传递函数，对于系统零点、极点的概念感觉很模糊，看波德图也只是大概看出是发散还是收敛，所以对于反馈补偿不敢胡言乱语，但有有 一些建议。如果有一些数学功底，再有一些学习时间可以再把大学的课本《自动控制原理》找出来仔细的消化一下，并结合实际的开关电源电路，按工作状态进行分析。一定会有所收获，论坛有一个帖子《拜师求学反馈环路设计、调式》其中CMG回答得很好，我觉得可以参考。

接着谈关于反激电源的占空比(本人关注反射电压，与占空比一致)，占空比还与选择开关管的耐压有关，有一些早期的反激电源使用比较低耐压开关管，如600V或650V作为交流220V输入电源的开关管，也许与当时生产工艺有关，高耐压管子，不易制造，或者低耐压管子有更合理的导通损耗及开关特性，像这种线路反射电压不能太高，否则为使开关管工作在安全范围内，吸收电路损耗的功率也是相当可观的。 实践证明600V管子反射电压不要大于100V，650V管子反射电压不要大于120V，把漏感尖峰电压值钳位在50V时管子还有50V的工作余量。现在 由于MOS管制造工艺水平的提高，一般反激电源都采用700V或750V甚至800-900V的开关管。像这种电路，抗过压的能力强一些开关变压器反射电压也可以做得比较高一些，最大反射电压在150V比较合适，能够获得较好的综 合性能。PI公司的TOP芯片推荐为135V采用瞬变电压抑制二极管钳位。但他的评估板一般反射电压都要低于这个数值在110V左右。这两种类型各有优缺点：

第一类：缺点抗过压能力弱，占空比小，变压器初级脉冲电流大。优点：变压器漏感小，电磁辐射低，纹波指标高，开关管损耗小，转换效率不一定比第二类低。

第二类：缺点开关管损耗大一些，变压器漏感大一些，纹波差一些。优点：抗过压能力强一些，占空比大，变压器损耗低一些，效率高一些。

反激电源反射电压还有一个确定因素

反激电源的反射电压还与一个参数有关，那就是输出电压，输出电压越低则变压器匝数比越大，变压器漏感越大，开关管承受电压越高，有可能击穿开关管、吸收电路消耗功率越大，有可能使吸收回路功率器件永久失效(特别是采用瞬变电压抑制二极管的电路)。在设计低压输出小功率反激电源的优化过程中必须小心处理，其 处理方法有几个：

1、 采用大一个功率等级的磁芯降低漏感，这样可提高低压反激电源的转换效率，降低损耗，减小输出纹波，提高多路输出电源的交差调整率，一般常见于家电用开关电源，如光碟机、DVB机顶盒等。

2、如果条件不允许加大磁芯，只能降低反射电压，减小占空比。降低反射电压可减小漏感但有可能使电源转换效率降低，这两者是一个矛盾，必须要有一个替代过程才能找到一个合适的点，在变压器替代实验过程中，可以检测变压器原边的反峰电压，尽量 降低反峰电压脉冲的宽度，和幅度，可增加变换器的工作安全裕度。一般反射电压在110V时比较合适。

3、增强耦合，降低损耗，采用新的技术，和绕线工艺，变压器为满足安全规范会在原边和副边间采取绝缘措施，如垫绝缘胶带、加绝缘端空胶带。这些将影响变压器漏感性能，现实生产中可采用初级绕组包绕次级的绕法。或者次级用三重绝缘线绕制，取消 初次级间的绝缘物，可以增强耦合，甚至可采用宽铜皮绕制。

文中低压输出指小于或等于5V的输出，像这一类小功率电源，本人的经验是，功率输出大于20W输出可采用正激式，可获得最佳性价比，当然这也不是决对的， 与个人的习惯，应用的环境有关系。

反激电源变压器磁芯在工作在单向磁化状态，所以磁路需要开气隙，类似于脉动直流电感器。部分磁路通过空气缝隙耦合。为什么开气隙的原理本人理解为：由于功率铁氧体也具有近似于矩形的工作特性曲线(磁滞回线)，在工作特性曲线上Y轴表示磁感应强度(B)，现在的生产工艺一般饱和点在400mT以上，一般此值 在设计中取值应该在200-300mT比较合适、X轴表示磁场强度(H)此值与磁化电流强度成比例关系。磁路开气隙相当于把磁体磁滞回线向X轴向倾斜，在同样的磁感应强度下，可承受更大的磁化电流，则相当于磁心储存更多的能量，此能量在开关管截止时通过变压器次级泻放到负载电路，反激电源磁芯开气隙有两个作用。其一是传递更多能量，其二防止磁芯进入饱和状态。

反激电源的变压器工作在单向磁化状态，不仅要通过磁耦合传递能量，还担负电压变换输入输出隔离的多重作用。所以气隙的处理需要非常小心，气隙太大可使漏感变大，磁滞损耗增加，铁损、铜损增大，影响电源的整机性能。气隙太小有可能使变压器磁芯饱和，导致电源损坏。

所谓反激电源的连续与断续模式是指变压器的工作状态，在满载状态变压器工作于能量完全传递，或不完全传递的工作模式。一般要根据工作环境进行设计，常规反激电源应该工作在连续模式，这样开关管、线路的损耗都比较小，而且可以减轻输入输出电容的工作应力，但是这也有一些例外。 需要在这里特别指出：由于反激电源的特点也比较适合设计成高压电源，而高压电源变压器一般工作在断续模式，本人理解为由于高压电源输出需要采用高耐压的整流二极管。由于制造工艺特点，高反压二极管，反向恢复时间长，速度低，在电流连续状态，二极管是在有正向偏压时恢复，反向恢复时的能量损耗非常大，不利于 变换器性能的提高，轻则降低转换效率，整流管严重发热，重则甚至烧毁整流管。由于在断续模式下，二极管是在零偏压情况下反向偏置，损耗可以降到一个比较低的水平。所以高压电源工作在断续模式，并且工作频率不能太高。 还有一类反激式电源工作在临界状态，一般这类电源工作在调频模式，或调频调宽双模式，一些低成本的自激电源(RCC)常采用这种形式，为保证输出稳定，变 压器工作频率随着，输出电流或输入电压而改变，接近满载时变压器始终保持在连续与断续之间，这种电源只适合于小功率输出，否则电磁兼容特性的处理会很让人头痛。

反激开关电源变压器应工作在连续模式，那就要求比较大的绕组电感量，当然连续也是有一定程度的，过分追求绝对连续是不现实的，有可能需要很大的磁芯，非常多的线圈匝数，同时伴随着大的漏感和分布电容，可能得不偿失。那么如何确定这个参数呢，通过多次实践，及分析同行的设计，本人认为，在标称电压输入时，输出达到50%~60%变压器从断续，过渡到连续状态比较合适。或者在最高输入电压状态时，满载输出时，变压器能够过渡到连续状态就可以了。