开关电源设计及PCB布板,主讲：张能胜 2008年3月20日,第一部分 开关电源拓扑结构与设计,内 容 安 排,一、BUCK开关电源原理与设计,二、BOOST开关源路原理与设计,三、正激开关电源原理与设计,四、推挽开关电源原理与设计,五、半、全桥开关电源原理简介,六、CUK开关电源原理简介,一、BUCK开关电源原理与设计,1、主电路原理图,2、主电路工作波形,3、主要元件计算,二、BOOST开关源路原理与设计,1、主电路原理图,2、主电路工作波形,3、主要元件计算,三、正激开关电源原理与设计,3、相关设计计算,4、环路设计方法、原则,1、主电路原理图,2、主电路工作波形,四、推挽开关电源原理与设计,2、主要工作波形,3、设计要点,1、主电路原理图,五、半、全桥开关电源原理简介,1、半桥电路原理图,2、全桥电路原理图,3、半、全桥特点对比说明,六、CUK开关电源原理简介,1、主电路原理图,2、派生电路,3、电路运用特点,1、BUCK主电路原理图,2、主电路工作波形,电感电流,3、主要元件计算,储能电感计算。（临介连续状态）电感选择应保证直到输出最小电流（通常为额定电流的十分之一）时，电感电流也保持连续。直流电流等于电感电流斜坡峰-峰值一半时对应临介连续状态）,输出电容计算,1、BOOST主电路原理图,2、主电路工作波形,非连续模式,连续模式,3、主要元件计算 (临介状态） 电感计算： 滤波电容的选取同BUCK电路。,1、正激电源主电路原理图,2、主电路工作波形,3、相关设计计算,输出电压设计计算： 输出电感设计计算,4、环路设计方法、原则,因为正激开关电源输出电路的特殊性。LC所形成的可能达到180度的相移给环路设计提出了更高的要求。在反馈环路的设计必须要有最小45度的相位余量。,1、推挽主电路原理图,2、主要工作波形,3、设计要点,初级匝数计算:,滤波电感量计算。 本电路拓扑结构的特殊性，因为输入的两个绕组的参数不可能绝对一样。经多个周期工作后将造成磁通不平衡。我们尽可能的采用电流模式的芯片，或电流馈电模式。,1、半桥电路原理图,2、全桥电路原理图,3、半、全桥特点对比说明,1、CUK电源主电路原理图,2、派生电路,消除汶波两电感绕在同一磁芯上,1：1变压器实现隔离输出,简化隔离输出,3、电路运用特点,在特定的运用领域中，CUK开关电源是一种很具有创意、应用价值很高的拓扑。主要优点在于，它输出和输入的脉动电流都是连续的，不会中断。 在一些特殊场合中，对输入和输出有电流噪声要求非常严格，这就必须使输入和输出的脉动电流在上升和下降过程中不能中断。这就是本电路优于以上所有拓扑的地方。 在小功率高功率因素的条件下它更有无比的优越性，当本电路去掉前面的滤波电解可轻易的实现高功因。 CUK开关电源因为具有电流连续的特性，它所产生的开关干扰能降得很低，有很好的EMI特性。,谢谢！,