基于開關(guān)小電源的開發(fā)與應(yīng)用研究

黃生水 林之 陳孔圳

摘要：本文從開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)概念以及功能特點(diǎn)進(jìn)行分析研究，不僅能有效地減小電容、電感及變壓器的尺寸，而且還能夠抑制干擾，改善系統(tǒng)的動態(tài)性能，因此小型化、薄型化、輕量化、高頻化將是本次開關(guān)電源的主要研究方向。

關(guān)鍵詞：開關(guān)小電源;低功耗;高效率

一、開關(guān)電源的相關(guān)概述

（一）開關(guān)電源技術(shù)介紹

開關(guān)電源是向電子設(shè)備提供電力的裝臵，也稱電源供應(yīng)器，電源性能的穩(wěn)定性直接影響電子設(shè)備的工作性能及使用壽命。開關(guān)電源是電子電源的主要產(chǎn)品，由于其小型化、重量輕、功率密度/轉(zhuǎn)換效率高、輸入電壓范圍廣、熱消耗較少等眾多種優(yōu)點(diǎn)。

（二）開關(guān)電源的基本結(jié)構(gòu)

直流開關(guān)電源模式為當(dāng)前的主流模式，該開關(guān)電源模式的基本組成結(jié)構(gòu)框圖如下圖1所示：

由上圖中可知：開關(guān)電源主要由整流濾波、DC/DC變換電路、開關(guān)占空比控制電路以及控制電路等模塊組成。

二、基于開關(guān)電源的硬件設(shè)計

（一）總體設(shè)計

傳統(tǒng)開關(guān)電源基本上采用的都是傳統(tǒng)電路，傳統(tǒng)電路大部分采用的電路芯片都為PWM控制的KA38系列芯片，這當(dāng)中也要用到開關(guān)MOSFET管，還有就是也要加個啟動電阻，根據(jù)P-U*/R可知該電路上的待機(jī)功耗至少要大于0.5W，而低功耗的要求待機(jī)功耗至少要小于0.5W，甚至有些要小于0.3W。

由圖1圖中可知開關(guān)電源基本上由六大部分組成的，本設(shè)計的輸入電壓Vin為AC165V～AC264V，輸出電壓Vo為DC12v，輸出額定電流Io為3A，橋式整流濾波電路和LC組成濾波器如圖2所示：

由于元器件要看它本身的耐壓值，所以在輸入為AC264N時，經(jīng)過整流橋DFO6的電壓是最大的，一般整流出來的直流電壓乘以（1.45～1.55）可得出經(jīng)過整流橋的最大耐壓值，即Vmax=264V*1.4*1.55=572.88V，所以要選用的整流橋耐壓必須大于572.88v，而 DF06 的耐壓有600v，因而滿足要求。

三、開關(guān)電源的發(fā)展和運(yùn)用

經(jīng)過電壓和電流操控開關(guān)電源的操控辦法往往是相關(guān)作業(yè)人員需求評論的問題，不只要發(fā)展開關(guān)電源的有效運(yùn)用和未來發(fā)展。開關(guān)電源能夠經(jīng)過電壓和電流進(jìn)行操控，經(jīng)過電壓進(jìn)行操控需求將改換器輸出電壓反饋信號和輸出電壓參考信號進(jìn)行比較，然后得出輸出電壓的差錯信號，經(jīng)過一系列相關(guān)的核算算出相應(yīng)的驅(qū)動信號，然后進(jìn)行驅(qū)動電路，完成器材安穩(wěn)的輸出電壓。

四、結(jié)語

開關(guān)電源高頻化是其發(fā)展的方向，高頻化使開關(guān)電源小型化，并使開關(guān)電源進(jìn)入更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，特別是在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，推動了開關(guān)電源的發(fā)展前進(jìn)，每年以超過兩位數(shù)字的增長率向著輕、小、薄、低噪聲、高可靠、抗干擾的方向發(fā)展。開關(guān)電源可分為AC/DC和DC/DC兩大類，DC/DC變換器現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)模塊化，且設(shè)計技術(shù)及生產(chǎn)工藝在國內(nèi)外均已成熟和標(biāo)準(zhǔn)化，并已得到用戶的認(rèn)可，但AC/DC的模塊化，因其自身的特性使得在模塊化的進(jìn)程中，遇到較為復(fù)雜的技術(shù)和工藝制造問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫文運(yùn).一種新型開關(guān)電源的設(shè)計[J].電子制作，2022，30（01）：88-90.

項目基金：泉州信息工程學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目資助。

作者簡介：黃生水，泉州信息工程學(xué)院/通信工程。