的变化，TOP 芯片控制电压高低变化，脉宽调整，控制开关管导通时间，自动调
整输出电压，控制在一个很小的变化范围内，这是一个闭环控制过程。光电耦
合器选用 PC817B，一是抗电强度满足要求，二是电流传输比适中，电流传输比
大小将影响稳压精度，但不是越高越好，太大的电流传输比将使闭环系统不稳
定，甚至引起寄生振荡。TL431 的控制极与阳极接有一电容或 RC 串联电路，其
ALG=0.144µH/N2 (δ=0.3)
（补充说明：AL 及 ALG 的测量
1、 在骨架中用Ф0.23 左右漆包线绕线 50 匝（N）
2、 将磁芯的端面擦干净，套进线圈，测量电感量 L(µH)
3、 计算
① 已知线圈匝数（N），实测电感量 L(µH)，求有效电感(AL)ALG (µH/N2) ALG=L/ N2
一点接地，开关源极一点接地，有效降低由环路电流引起的有害寄生振荡，
在有害的极端情况下甚至使脉冲振荡失控，排版失败。
3、 热端与冷端间距≥
五、 开关变压器
1、 选磁芯：≤15W 选 EE20，15～30W 选 EC28×25，30～90W 选 EC35B，所有
磁芯的 µo=2000,因为选用的反激式开关电路，所以磁芯必须磨气隙。从本公
K
RP
3
2
− K RP
+ 1)
IRI=
I2 SRMS
−
I02
V(BR)S=V0+V1max* N S NP
V(BR)F=VFB+V1max* N S NP
VRI=ISP*r0 VBR≥1.25 2 umax
IBR≥2IRMS
IFMS= η
P0 * umin * cosϕ
( cosϕ
=0.5～0.7)
2、 电解电容的质量问题较严重，除了容量指标外，更重要的是耐电压和漏电
流≤0.01~0.02CµF*Uv（µA）,特别是脉动直流电压脉动量大的部位，例如紧
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接整流管的滤波电容要小心选用。
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3、 脉冲整流二极管选用超快恢复二极管和肖特基二极管，能有效提高整流效
率和降低二极管的温升。
4、 发热器件例如开关管及大电流整流二极管必须加有效散热器，能提高工作
流可采用桥堆式二极管，电磁兼容必须使用共模抑制电感电容与差模抑制器
件，漏极尖峰电压吸收电路采用电阻—电容—加快恢复二极管。次级主输出
电压取样、三端精密稳压器比较输出推动光耦发光管发光，光耦接收管控制
芯片调整脉冲占空比。反馈绕组仅给芯片提供工作电源。UC3842 工作频率一
般取 50KHz.
2、 TOP——系列：脉宽调制-开关管一体化三端器件。漏级尖峰电压吸收采用
µr=
AL * l 4πSτ
δ= 0.04πN P 2S J - 10l (mm)
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小功率反激式开关电源设计与计算
一、原理分析 下图为一开关电源原理图
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220V 市电经开关、保险管、热敏电阻、共模抑制电感电容和差模抑制电容， 经桥式整流成脉动直流，经电解电容滤波，得到约 300V 直流电压，通过开关变 压器的初级加至开关管漏极（或集电极），这其中在保险管的后面接有压敏电阻， 可消除来自电网的超高瞬态尖峰脉冲干扰，如果市电电压异常升高，在一个不 太长的毫秒级时间内，压敏电阻阻值迅速降低至欧姆级，大电流熔断保险丝， 从而保护了后面的电路。在 220V 电路中，串有热敏电阻，该电阻在常温下约十 几欧姆，开机瞬间利用这一电阻有效减小冲击电流，保护线路、电源开关接点、 整流二极管。当电流稳定后，热敏电阻温度升高电阻下降即负温度系数，整机 正常工作。
击穿电压，有短的恢复时间，其性能优于快恢复二极管。某些电路在整流管两
端并联有电容或 RC 串联电路，其作用是对 5-10MHz 电磁干扰有抑制作用,同时
可减低反向尖峰电压，保护二极管免于反向击穿。
二、 电路结构
1、 脉宽调制芯片 UC3842——开关管 IRF840/2SK1460/2SK2850，工频电压整
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别短路实验，电源进入保护状态，去掉短路，电源立即恢复正常工作，未出
现元件温度升高。
七、纹波测量
DVB-S、C 电源板：CJ7.820.488
主板： CJ7.820.153
输出(V)
TDS-210(mvp-p)
5
30
6
40
22
70
27
21.6
毫伏表 Hz2181(mV) 4.2 8 24
作用类似于负反馈，用于消除自激等不稳定现象。容量大小将影响闭环系统的
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反应速率，太小克服不稳定作用小，太大将使稳压输出瞬态跟随特性变差，因
此也是折中选用。输出电压整流二极管的选用，就目前器件水平，12V 以下选用
肖特基二极管，其优点突出，超过 12V 就选用超快恢复二极管，有较高的反向
4 A / mm2 选Ф0.29,S=0.066mm2
4 股并绕
初 级 线 径 ： 1.13
I AVG =0.1mm j
选 Ф0.23
原理图
Ф0.23T210 Ф
Ф0.23T20
0.29*4T11
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说明：初级绕组分为两组即 1&4。 h) 线包的核算与试绕
边胶带宽 1.5，厚 0.15；宽胶带任选，厚 0.06 层间一层胶带，组间三层胶带，内包一层胶带，外包三层胶带 （附：如下图例子根据经验，所使用电源在初级线圈设计上均使用Ф=0.29 圈数为 50 圈，分为两层， 初级线圈在设计上为了减小漏电感的影响，将初级绕组分为两部分，最里半组最外半组，用以提高 耦合度，减小漏电感，当然这会给绕制和绝缘处理增加难度，但性能是大有提高，特别是针对多组 输出的变压器更是如此。反馈绕组采用 2 股并绕Ф=0.29，共 13 圈以供芯片正常工作。次级线圈根 据要求进行设计，其中考虑因素有：电流的大小和饶线圈数决定所选线的线径以及股数，输出电压 决定着饶线圈数，饶线圈数及线径的大小决定着饶线层数，根据各因素尽量做到适中）
线经优先选定，为减小集肤效应，避免选用大于直径 0.41 以上的漆包线，载
流量不够可采用多股并绕的方法。处理抗电强度，初级是关键,尽量是双层，
每层饶满，引出头套套管。
六、实验 1、高低压实验：设计工作电压范围 85V(165V)～265V AC，高端升至 275V 低端 降至 60V(165V)工作正常。 2、极限工作环境温度实验：在恒温箱中，开关电源工作电压分三挡轮流工作： 180V/220V/250V，由供电箱每隔 15 分钟自动转换，温度从常温在 8 小时内 升至 110℃,开关电源保护（无输出），塑料机壳变形，当温度降低，恢复工 作。 3、抗电强度实验：在常温自然湿度下 ，4000V AC 8mA 一分钟。 4、短路实验：将 5V 1A（取样绕组）及 23V 0.35A（非取样绕组）直流电压分
瞬态抑制二极管与阻塞二极管结构，电路进一步简化，损耗减小，各项保护
功能集成于片内，可靠性提高。工作频率为 100KHz。
3、 近来有一种单片脉宽控制电源芯片，SFQ110/100，很适合做十几瓦以下的
开关电源，电路简洁，可靠性高，价格低廉，朋友们不妨一试。
三、 可靠性
1、 开 关 管 IRF840 BVDS=500V 勉 强 了 一 点 ， 可 靠 性 较 差 ， 选 用 2SK1460,2SK2850, BVDS=900V 完全可以胜任。
PO =0.032A η * V1min
c) IP=
I AVG
=0.15A
(1- 0.5KRP ) * Dmax
d) NP=
LP =210T ALG
e)
LP=
IP
2
*
K
106 PO RP (1- 0.5KRP
)
*
f
* Z(1-η) +η η
=6
f) n= VO R =18.5 VO +VF1
g) NS= N P =11T n
八、光纤收发器电源计算
TOP221y：保护动作电流 IцMIT=0.23～0.28A
f=100000Hz
VDS(ON)=10V
U1min=160V
P0=5W
V0=5V
η=0.7
Z=0.5
KRP=0.6
VSDmax≤135V
VOR=100V VF1=0.4V
V1min= *U1min=224V
EE20:AL=1.76µH/N2
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许多，这是因为漏感太大，波形变坏，在开关脉冲上有高的过冲尖峰波形，
经整流将是虚高的直流电压，加负载后电压立即下降。为了减小漏电感的影
响，将初级绕组分为两部分，最里半组最外半组，用以提高耦合度，减小漏
电感，当然这会给绕制和绝缘处理增加难度，但性能是大有提高，特别是多
组输出的变压器更是如此。取样绕组绕满一层或多层，并将其它次级包围，
在有些高安全设计中，共模抑制电容两端并有一只 1W 470K～680K 的电阻。 当电源关断后，电容可能存有电量，人们不小心接触电源插头就可能触电，该
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电阻就是在关机后迅速放掉电容剩余电压，提高安全性。
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当接通电源，TOP 芯片工作，反馈绕组（实则是供电绕组）直流电压通过光
耦加在芯片控制端，该电压 5.7V 自动重启动进入启动状态，根据交流输入电压
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i) 其它
Cin=3µF/W(85～265V AC) IP=IR/KRP
IP=
P0
+
VImin * Dmax *η
IR 2