设计思路离线开关电源设计浅析线性电源斤关电源一般成本低低到高成本低噪齐町低哚。fu增加复杂程度体枳大if艰体枳小而轻低效芊高效率简中复杂间定输入电以宽幅输入电以由于在体积、重量和效率等多方面的优势，已经被越来越广泛地应用于计算机、通信和家用电器等领域。电视、机顶盒和录像机等家电设备大都在使用这种电源，用于手机、PDA甚至电动牙刷的许多电池充电器也在使用开关电源，因为它们具备传统线性电源所没有的优势。通常，如果需要一个DC输出，*简单的解决方式是使用一个线性电源，即包括一个变压器、一个整流器和平滑滤波电容器。有时需要一个线性调节器来调节输出，但对于简单的电池充电等应用，是不需要的。线性电源的优势在于简单、成本低，而SMPS比较复杂，成本高。一直到*近几年，线性电源曾被普遍采用，不可否认，线性电源比起SMPS仍具有一些技术优势，但是差距在逐步缩小。

　　工作模式*常见的是回扫变换器，其原理图如所示。输入电压首先被整流、表1线性电源和开关电源的区别平滑，然后经过变压器和初级开关，初级控制器根据来自次级的反馈信号改变占空因数。中所示是一个未隔离的变压器，有时也可用一电感器。隔离设计在离线应用中比较常见，变压器需要提供隔离并有一个合适的占空因数。回扫SMPS有两种工作方式：连续性和非连续性传导，所示的是一非连续性传导模式，其中IlnPVlm分为变压器磁电感的电流和电m.在开关接通时，电压被加到变压器的初级，此时，次级二极管是断开的，变座器相当于一个电感器，电流只流经初级线圈，并将能量以磁通量的形式储存于线圈内，在开关断开后，次级二极管接通，电流通过次级线圈，能量被转换到次级大容量电容器，磁感应电流逐渐减小到零，因此是一非连续传导模式。

　　如果磁感应电流没有减小到零，如所示，即为连续传导模式。

　　上述两种模式各具特点，可供设计者选择使用。可以使一个设计以大负载工作在连续模式或以小负载工作在非连续模式。同样有两种控制模式：电m和电流型。在电压模式，次级电压被反馈回来直接控制占空因数，而在电流模式，次级电压被反馈回来控制*大开关电流。换句话说，控制ic的脉冲宽度调制（PWM）部分接通电路，在电流达到由反馈信号设定的限定值后，断开电路。

　　基本回扫变换器选择控制器过去，多数SMPS系统使用非连续控制器1C和开关（通常是场效应管FET）。现在，通过使用Fairchild公司的PowerSwitch系列集成控制器，可得到非常明显的优势。为适合各种不同功率档次和应用的设计，器件通常可分为两类：双片和单片。双片型包括一个控制器电路芯片和一个金属氧化物场效应管（MOSFET）芯片，而单片型只包括一块电路，用BCDMOS工艺制造。在BCDMOS工艺下生表2连库传导横式和非连续传导棋式连续传4模式非连续传导揆式小峰值电流从而存低丨：关损耗大螓值电流从而有开关损耗小峰值电流从而存低变IK器损耗大峰值电流从而有离变以器损耗离要大电感从ifiT有岛缓冲电路损耗需要小电感从而有低缓冲电路损托需耍次级快速恢复〔极符不浠要次级快速恢复二极锌产的篼压（HV）功率MOSFET比起优化MOSFET生产工艺受到更多条件的限制。一般来说，在BCDMOS工艺下单位面积硅的Rdson值要大很多。但是，单片解决方案成本较低，在低功率应用中具有优势。因此，*好是在篼功率时选择双片，而在低功率时选择单片，功率界限在15-20W，此范围内Fairchild两种类型的方案都可选用。

　　应用描述20W的通用SMPS实际电路图，所用的为一双片器件，具体参数为：输人电压：85-265VAC开关频率：66KHZi 650V，实际上并不是一个简单的MOSFET，而是一个SenseMOSFET，大约1%的源区被隔离出来用做次级感测源。1%的漏电流来自感测源，流经一个集成电阻，这样就可以精确测量电流，同时避免了在外部感测电阻的损耗。中，从输入开始，首先是一个用于抑制EMI的滤波器，然后是一个桥式整流器，NTC电阻和平滑电容。NTC电阻用来避免电路接通时的浪涌电流。在开始加电时，器件处于待机状态，只有很小的电流，Vcc上的电容器被充电，一旦达到欠乐锁定上限值15V，开始接通电路，电流增加，Vcc下降。但是只要Vcc上的电容足够大，电压值Vcc会一直保持在欠压锁定值下限之上。正常运行时的功率由第三级绕组提供。

　　变压器初级连接有缓冲器电路，确保变压器漏电感所产生的尖峰电乐不至于引起开关漏电扭超过其击穿电压。如果它被击穿，器件雪崩，这样会消耗更多的功率，从而不再需要昂贵的齐纳二极管型缓冲电路。

　　保护功能Sense离线电源必须满足特定的安全标准，所示的设计，由于控制器的独有特性而得到有效的保护：过载保护（自动重起）i过扭保护（自动重起），过流保护（被锁定），低压保护（自动重起），篼温保护（自动重起）。

　　如果电源过载，但没有短路，输出会减弱，此时反馈电压升篼，从而增大占空因数进行补偿。

　　由于初级电流是有限的，所能变换的*大功率也是有限的，反馈电m会继续升篼，到达阈值时，器件断开。过载保护是时间延迟型以避免负载上的暂态引起的误触发。如果在反馈回路中出现开路错误，反馈脚电压会升高，引起占空因数增大，输出电压会因此升篼，Vcc脚电压也会增大，Vcc在达到保护阈值时，器件关断，避免对次级造成损坏。如果在反馈回路中出现短路错误，反馈脚被拉到地，器件也会关断。如果次级整流器短路，或负载短路，在开关接通后马上会有大电流通过，这样可造成电路损坏。因此，器件在开关接通后极短的时间内即测得电流值，如果大于阈值，器件关断。

　　如果器件进行自动重起，这种保护可被锁定避免重复电应力。

　　具体应用改进低功率电源在使用如FSDH0165和FSDH565等单片时很有益处，这些单片包括单一硅片上制造的控制器和SenseFET.为一实际应用电路图，这里没有启动电阻，由干器件是采用BCDMOS技术生产，因此可以将高压（HV）整流线直接连接到器件本身。启动和双片很类似，不同点在于在给Vcc上的电容充电时采用内置电流源。一旦Vcc脚电压达到欠m阈值，器件启动，电流源被断开，因此在正常、篼效工作时不会从线路吸取能量。

　　所示的为一较篼功率的电漉。它和前一个系统很相似>但是工作在准共振模式下。图中的Lm不是断开的，而是变压器的一部分在这种棋式下，开关频串依赖干输入电压和负载的大小，在低输入电压和高负栽时，颊串较低，反之在高输人电压和小负栽时，频率较高，限制因索是*大开关颊率150KHz在输入电压*大时，由于频串不能超过此值，因此对负栽有一定的限制准共振模式的优势在干其低EM丨和较篼的效串该图中，没有前面所用的传统RCDSI冲电路，取而代之的是将一小电容并联在开关上，Power Switch有颔外的接线脚，即Sync脚，用来导通SenseFET在次级二极管断开之前，系统的工作过程大致和非连续电流回扫型相同。在此之后，开关的漏极始以串联电容和初级电感定的频率振落。Sync脚电压开始衰减，当Sync脚电压低于一阖值时，开关重新接通，Sync脚电压分董是经过选择的，在其值达到电压鲷值时，漏极电压在敢低点e该系统是软开关，因此有*低的EMI，而且由干漏极电旺*小，开关损耗也*小，迄今为止一个未被讨论的要因素是功串因数校正（PFC），这在一些地区非常重要因为当定，功串超过75W的所有设备1进行功串因数校正从比较简单的无激解决方案到比较复杂但相对较好的有源解决方案，有几种方案可以使用，也忤会集中于田6工作在准共棋式的简化囵妇T换艚此。将PFC和PWMSMPS控制器集铪单一器件解决方案已经具备了技术和成本方面的优势。Fairchild的ML4803即是这样一说8引脚封装器件，在此之前，许多人都认为是不可能的>结论其实设计一离线SMPS并不象初看上去那样可怕。通过使用这些适合不同应用、不间功率范S的种类繁多的器件，以及相应的技术支持，设计这种离线SMPS已非常容易。（光>气体质量流量计气体质量流量控制器先进的气体流量测控仪表自动测量控制气体流量不因温度压力波动而失准直接测控气体的质倨流量准确度高重复性好流量范围宽响应速度快可测控低压和篼压介质可脚控瞬时和累积流*可直接测控多种气体介质标准电信号输入输出易于和计算机相联接广泛适用于多种领域直接替代同类进U产品指标准确度：±1%F-S精度：士响应时间：丨-4s流范围：*大CK250丨/min，M小准状态）配套产品、二次发产品）北京建中机器厂（流欤计奉）Ik部）通汛：北京74丨信筘35分箱U00016）