开关电源

参考来源： https://www.cnblogs.com/duwenqidu/p/11104532.html 纹波 纹波：是附着于直流电平之上的包含周期性与随机性成分的杂波信号。指在额定输出电压、电流的情况下，输出电压中的交流电压的峰值。狭义上的纹波电压，是指输出直流电压中含有的工频交流成分。 噪声 噪声：对于电子线路中所标称的噪声，可以概括地认为，它是对目的信号以外的所有信号的一个总称。最初人们把造成收音机这类音响设备所发出噪声的那些电子信号，称为噪声。但是，一些非目的的电子信号对电子线路造成的后果并非都和声音有关，因而，后来人们逐步扩大了噪声概念。例如，把造成视屏幕有白斑条纹的那些电子信号也称为噪声。可能以说，电路中除目的的信号以外的一切信号，不管它对电路是否造成影响，都可称为噪声。例如，电源电压中的纹波或自激振荡，可对电路造成不良影响，使音响装置发出交流声或导致电路误动作，但有时也许并不导致上述后果。对于这种纹波或振荡，都应称为电路的一种噪声。又有某一频率的无线电波信号，对需要接收这种信号的接收机来讲，它是正常的目的信号，而对另一接收机它就是一种非目的信号，即是噪声。在电子学中常使用干扰这个术语，有时会与噪声的概念相混淆，其实，是有区别的。噪声是一种电子信号，而干扰是指的某种效应，是由于噪声原因对电路造成的一种不良反应。而电路中存在着噪声，却不一定就有干扰。在数字电路中

一、单端正激变换器的工作原理　　 　　 　　　　高频变压器副边开关整流器的接线，主要是使功率管Q1导通时，副边整流管D1也导通，电网向负载RL输送能量。此时输出滤波电感L0储存能量，当Q1截止时，电感的储能通过续流管D2向负载释放。这种原边与副边开关管同时导通想负载输送能量的方式称之为“单端正激式变换器”。副边结构与半桥双端电路相近。不同之处在于Q1截止期为了维持电感电流，副边电路必须设置一个续流二极管D2 　　T1纯粹是一变压器，输出端要附加一个电感器L0存储能量。通常L0越大，这算到原边的电感量就越大，是原边电流越小。在变压器中附加了一个去磁绕组N3。作用为去磁复位。因为单端正激变换器的高频变压器，其磁通也是工作在磁滞回线的一侧。所以必须遵循磁通复位原则 　　当电路去掉去磁绕组N3时，Q1截止期间，在T1中存储的能量导致Q1承受很高的电压幅值；并且在瞬态过程中高平变压器的漏感也引起管段电压尖峰叠加在Q1上容易击穿Q1，所以必须采用电邮去磁绕组的二极管钳位电路，吧原边高压限制在允许范围内。 为什么要磁通复位： 通常情况下单端反激式的用得比较多，而单端正激式的用得少。在单端正激式 开关电源 中通常用绕组复位，而也加CD来进行尖峰吸收。至于为什么要用绕组复位，因为单端的 开关电源 绕组中的电流是脉冲，单向，而非双向的交流。单端反激式的 开关电源

MOS管 最常见的应用可能是电源中的开关元件，此外，它们对电源输出也大有裨益。服务器和通信设备等应用一般都配置有多个并行电源，以支持N+1 冗余与持续工作 (图1)。各并行电源平均分担负载，确保系统即使在一个电源出现故障的情况下仍然能够继续工作。不过，这种架构还需要一种方法把并行电源的输出连接在一起，并保证某个电源的故障不会影响到其它的电源。在每个电源的输出端，有一个功率MOS管可以让众电源分担负载，同时各电源又彼此隔离 。起这种作用的MOS管被称为"ORing"FET，因为它们本质上是以 “OR” 逻辑来连接多个电源的输出。 开关电源MOS管选型 一、开关电源上的MOS管选择方法 图1：用于针对N+1冗余拓扑的并行电源控制的MOS管 在ORing FET应用中，MOS管的作用是开关器件，但是由于服务器类应用中电源不间断工作，这个开关实际上始终处于导通状态。其开关功能只发挥在启动和关断，以及电源出现故障之时 。 相比从事以开关为核心应用的设计人员，ORing FET应用设计人员显然必需关注MOS管的不同特性。以服务器为例，在正常工作期间，MOS管只相当于一个导体。因此，ORing FET应用设计人员最关心的是最小传导损耗。 二、低RDS(ON) 可把BOM及PCB尺寸降至最小 一般而言，MOS管制造商采用RDS(ON) 参数来定义导通阻抗;对ORing FET应用来说，RDS(ON

OB2500PCP 可以用PN8370 替代 ，2-3 接短路即可，推荐应用： 12V 1A 用PN8370M 5V 2.1A 用PN8370F 5V 2.4A 用PN8370H OB2500POP 可以用PN8680 替代 PN8680M 推荐应用：12V 1A PN8680F 推荐应用：5V 2.1A PN8680P 推荐应用：5V 2.4A PN8370/PN8680以体积小、重量轻、效率高等特点被广泛应用于开关电源适配器、电池充电器、机顶盒电源等电子设备，如果需要PN8370/PN8680产品的详细手册或其他方案资料，请向骊微电子申请。>> 来源： 51CTO 作者： 骊微电子 链接： https://blog.51cto.com/14408612/2461936

电源模块的PCB设计 电源电路是一个电子产品的重要组成部分，电源电路设计的好坏，直接牵连产品性能的好坏。我们电子产品的电源电路主要有线性电源和高频开关电源。从理论上讲，线性电源是用户需要多少电流，输入端就要提供多少电流；开关电源是用户需要多少功率，输入端就提供多少功率。 线性电源 线性电源功率器件工作在线性状态，如我们常用的稳压芯片LM7805、LM317、SPX1117等。下图一是LM7805稳压电源电路原理图。 图一 线性电源原理图 从图上可知，线性电源有整流、滤波、稳压、储能等功能元件组成，同时，一般用的线性电源为串联稳压电源，输出电流等于输入电流，I1=I2+I3，I3是参考端，电流很小，因此I1≈I3。我们为什么要讲电流，是因为PCB设计时，每条线的宽度不是随便设的，是要根据原理图里元件节点间的电流大小来确定的（请查《PCB设计铜铂厚度、线宽和电流关系表》）。电流大小、电流流向要搞清楚，做板才恰到好处。 PCB设计时，元件的布局要紧凑，要让所有的连线尽可能短，要按原理图元件功能关系去布局元件与走线。本电源图里就是先整流、再滤波、滤波后才是稳压、稳压后才是储能电容、流经电容后才给后面的电路用电。图二是上面原理图的PCB图，两个图相似。左图和右图就是走线有点不一样，左图的电源经整流后直接就到了稳压芯片的输入脚了，然后才是稳压电容，这里电容所起的滤波效果就差了很多，输出也有问题

【推荐】2019 Java 开发者跳槽指南.pdf(吐血整理) >>> 电磁干扰的产生与传输 电磁干扰传输有两种方式：一种是传导传输方式，另一种则是辐射传输方式。传导传输是在干扰源和敏感设备之间有完整的电路连接，干扰信号沿着连接电路传递到接收器而发生电磁干扰现象。 辐射传输是干扰信号通过介质以电磁波的形式向外传播的干扰形式。常见的辐射耦合有三种：1）一个天线发射的电磁波被另一个天线意外地接收，称为天线对天线的耦合；2）空间电磁场经导线感应而耦合，称为场对线的耦合。3）两根平等导线之间的高频信号相互感应而形成的耦合，称为线对线的感应耦合。 电磁干扰的产生机理 从被干扰的敏感设备角度来说，干扰耦合又可分为传导耦合和辐射耦合两类。 ● 传导耦合模型 传导耦合按其原理可分为电阻性耦合、电容性耦合和电感性耦合三种基本耦合方式。 ● 辐射耦合模型 辐射耦合是干扰耦合的另一种方式，除了从干扰源发出的有意辐射外，还有大量的无意辐射。同时，PCB板上的走线无论是电源线、信号线、时钟线、数据线或者控制线等，都能起到天线的效果，即可辐射出干扰波，又可起到接收作用。 电磁干扰控制技术 ①传输通道抑制 ● 滤波：在设计和选用滤波器时应注意频率特性、耐压性能、额定电流、阻抗特性、屏蔽和可靠性。滤波器的安装正确与否对其插入损耗特性影响很大，只有安装位置恰当，安装方法正确，才能对干扰起到预期的滤波作用

LM2596开关电源 多路开关电源 DC-DC降压电源 固定/可调输出 原理图和PCB 目录 LM2596开关电源 多路开关电源 DC-DC降压电源 固定/可调输出 原理图和PCB 基本原理 芯片选型 原理图&3D-PCB 具体讲解 模块原理图-PDF、原理图库、3D-PCB库下载 基本原理 开关电源的基本原理就不做赘述，有兴趣的可以看下我们TPS5430正负电源的原理简介即可。 芯片选型 LM2596最大负载电流能到3A，有多个规格可选，3.3V、5V、12V以及可调输出等，ADJ输出范围是1.2V到Vin-1V，最大可支持40V输入，也有特殊规格比如LM2596-HVS，可达60V的输入的电压，但是容易买到假芯片。这个大家都懂的。我们可以大致看出芯片的价格相对比较便宜，所以在普通使用场合，该芯片的性价比还是可以的。 原理图&3D-PCB 在原理图方面基本没有这个特别介绍，主要是布局以及PCB布线的讲解。 具体讲解 1、原理图需要注意电容以及二极管的方向，至于耐压、封装以及选型问题可以参考TPS5430开关电源分析。 2、这边截取了一路的布局以及走线作为示意。 首先C10和C12为电源输入滤波，应该尽量靠近芯片输入端，其次是输入的线应该尽量的粗，才能满足大电流。 3、芯片的第5脚是GND脚，需要在旁边放两个接地的过孔，这样有利于电流的释放接入背面的GND平面。 4

TPS5430开关电源 正负电源 低噪声设计 选材分析 布局布线分析 原理图PCB分析 目录 TPS5430开关电源 正负电源 低噪声设计 选材分析 布局布线分析 原理图PCB分析 基本原理 芯片选型 原理图&3D-PCB 具体讲解 模块原理图-PDF、原理图库、PCB库下载 基本原理 开关电源的工作过程相当容易理解，在线性电源中，让功率晶体管工作在线性模式，与线性电源不同的是，PWM开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态。具体的原理我们不做详解。开关电源相对于线性电源有体积小、重量轻、效率高等优点，但缺点会产生不小的开关噪声，也就是常说的电源纹波。 芯片选型 今天要介绍的是TI(德州仪器）的电源芯片TPS5430。 1、输入电压宽（ 5.5 V to 36 V） 2、负载能力强，高达3A的输出电流(峰值可达5A) 3、高效率，芯片标称最高可实现95%的效率 4、宽范围输出，最低可以输出1.22V 如果需要更大电流的话可以使用TPS5450替代，输出电流最大可扩展到5A，但是电感电容等选型也需要对应更高指标。 原理图&3D-PCB 这里我们设计的电路为正负电源输出，也就是正电压为降压输出，负电压为反压输出。负电压输出由于存在2倍压差，所以一般来说，电源纹波也会比正压降压的大2倍以上。图中VDD为正压输出，VEE为负压输出。 具体讲解 1、正压降压，原理图参考下图，输入C4

开关电源EMI 整改中，关于不同频段干扰原因及抑制办法： 1MHZ 以内----以差模干扰为主 1.增大X 电容量； 2.添加差模电感； 3.小功率电源可采用PI 型滤波器处理(建议靠近变压器的电解电容可 选用较大些)。 1MHZ—5MHZ—差模共模混合，采用输入端并联一系列X 电容来滤除差摸干扰并分析出是哪种干扰超标并以解决， 1.对于差模干扰超标可调整X 电容量,添加差模电感器，调差模电感 量; 2.对于共模干扰超标可添加共模电感,选用合理的电感量来抑制； 3.也可改变整流二极管特性来处理一对快速二极管如FR107 一对普 通整流二极管1N4007。 5M—以上以共摸干扰为主，采用抑制共摸的方法。对于外壳接地的，在地线上用一个磁环串绕2-3 圈会对10MHZ 以上干扰有较大的衰减作用;可选择紧贴变压器的铁芯粘铜箔, 铜箔闭环.处理后端输出整流管的吸收电路和初级大电路并联电容的大小。 对于20–30MHZ， 1.对于一类产品可以采用调整对地Y2 电容量或改变Y2 电容位置； 2.调整一二次侧间的Y1 电容位置及参数值； 3.在变压器外面包铜箔；变压器最里层加屏蔽层；调整变压器的各绕 组的排布。 4.改变PCB LAYOUT； 5.输出线前面接一个双线并绕的小共模电感； 6.在输出整流管两端并联RC 滤波器且调整合理的参数； 7.在变压器与MOSFET 之间加BEAD CORE；

EMI（电磁干扰）：从一个电路到另一个电路的耦合干扰，主要分为传导EMI（通过传输阻抗，电源线和地线等产生的耦合），辐射EMI（通过无线信号产生的耦合）。 EMC（电磁兼容）：一个电气系统在其内部EMI或者外部EMI环境中仍能正常工作。 噪声源通过传导、辐射、电场和磁场这几种路径影响电源系统。 开关电源中辐射和传导主要来源：开关管频繁开关，电流路径中的寄生电容和寄生电感，未屏蔽的环境。 小环形天线的能量计算公式如下图： 所以在PCB中可通过以下操作来减少噪声源：（1）减小di/dt中的高频分量和开关频率；（2）减小包含高频线路的环路面积； PCB布局中优化EMI的步骤： （1）确定关键路径。降压电路在输入端；升压在输出端；升降压在输入输出端均有。如下图 （2）确定元器件放置位置，使得高频路径短而粗 （3）返回电流选取具有最小阻抗的路径，完整的接地平面可提供镜像回流路径 除了通过PCB布局来减少噪声源的方法之外，还可以通过保护敏感节点的方法： （1）利用地平面或者电源平面进行屏蔽，可用多层板 （2）采样电路、补偿RC和反馈远离SW端 （3）信号线远离高di/dt路径 此外，还可以通过EMI滤波器减少输入端的噪声。EMI滤波器的详细设计可参考应用指南AN-2162 这个一个简易的EMI滤波器，可有效抑制传导EMI，也就是我们常说的Π型滤波。 来源： CSDN 作者：