畢業(yè)設計24v50w開關電源設計

鹽城工學院本科生畢業(yè)設計說明書(2011)鹽城工學院本科生畢業(yè)設計說明書(2011)畢業(yè)設計說明書24V/50W開關電源設計專業(yè)電氣工程及其自動化學生姓名陳嘉俐班級BD電氣071學號0720601103指導教師胡國文完成日期20124V/50W開關電源設計摘要：隨著開關電源在計算機、通信、航空航天、儀器儀表及家用電器等方面的廣泛應用，人們對其需求量日益增長，并且對電源的效率、體積、重量及可靠性等方面提出了更高的要求。為了適應市場需求，全球各開關電源制造廠商不斷推出各種性價比很高的產(chǎn)品或模塊。開關電源以其效率高、體積小、重量輕等優(yōu)勢在很多方面逐步取代了效率低、又笨又重的線性電源。開關電源的高頻變換電路形式很多，常用的變換電路有推挽、全橋、半橋、單端正激和單端反激等形式。其中，在半橋式變換器電路中，變壓器初級在整個周期中都流過電流，磁芯利用得更加充分。它克服了推挽式電路的缺點，所使用的功率管耐壓要求較低，功率管的飽和壓降減少到了最小，對輸入濾波電容使用電壓要求也較低。由于以上諸多原因，半橋式變換器在高頻開關電源設計中得到廣泛的應用。本文將介紹一款半橋式開關電源，其工作原理是：220V交流電壓經(jīng)過EMI濾波及整流濾波后，得到約300V的直流電壓加到DC/DC變換器上，用脈寬調(diào)制電路產(chǎn)生的雙列脈沖信號去驅(qū)動MOS管，通過功率變壓器的耦合和隔離作用在次級得到準方波電壓，經(jīng)整流濾波反饋控制后可得到穩(wěn)定的直流輸出電壓。所用開關器件為功率MOSFET管，控制芯片選用SG3525，SG3525是電流控制型PWM控制器，所謂電流控制型脈寬調(diào)制器是按照接反饋電流來調(diào)節(jié)脈寬的，在脈寬比較器的輸入端直接用流過輸出電感線圈的信號與誤差放大器輸出信號進行比較，從而調(diào)節(jié)占空比使輸出的電感峰值電流跟隨誤差電壓變化而變化。由于結(jié)構(gòu)上有電壓環(huán)和電流環(huán)雙環(huán)系統(tǒng)，因此，無論開關電源的電壓調(diào)整率、負載調(diào)整率和瞬態(tài)響應特性都有提高，是目前比較理想的新型控制器。關鍵詞：開關電源設計；脈寬調(diào)制；MOSFET；SG3525Designof24V/50WSwitchPowerSourceAbstract:Asswitchingpowersupplyforcomputer，telecommunications，aerospace，instrumentsandappliances,etc,itisaboutitswideapplication，andgrowingdemandforpowerefficiency，volume，weightandreliabilityetc.Toputforwardhigherrequest.Inordertomeetthemarketdemand，theglobalswitchingpowersupplymanufacturercontinuouslyintroduceallkindsofhighperformancetopriceratioproductsormodule.Switchingpowersupplywithitshighefficiency，smallvolume，lightweight，etcadvantagesinmanywaysisgraduallyreplacingtheefficiencyislow，thestupidandheavylinearpowersupply.Thehighfrequencytransformcircuitswitchingpowersupply，thecommonlyusedtransformformmanypush-pull，thewholebridgecircuitarecorrect，halfbridge，singleIPandone-portflybackandotherforms.Which，inhalfbridgetypeconvertercircuit，transformerinthewholecycleprimary.Thisarticlewillintroduceahalf-bridgeswitchingpowersupply,anditsworkingprincipleis:220VACvoltagethroughtheEMIfilterandrectifierfilter,gotabout300VDCvoltageisappliedtoDC/DCconverters,andwiththedualpulsewidthmodulationcircuitrypulsesignaltodrivetheMOScolumntube,throughthepowertransformerinthesecondaryroleofcouplingandisolationarequasi-squarewavevoltage,therectifierfilterfeedbackcontrolcanbeobtainedafterastableDCoutputvoltage.UsedforthepowerMOSFET,switchingdevices,thecontrolchipselectionSG3525,SG3525PWMcontrolleristhecurrentcontrol,theso-calledcurrent-controlledpulsewidthmodulatorisbasedonthefeedbackreceivedtoadjustthepulsewidthofcurrentinthepulsewidthcomparatorinputdirectlyflowthroughtheoutputinductorcoilwiththesignalandcomparestheerroramplifieroutputsignaltoadjusttheoutputdutycyclepeakinductorcurrenttofollowtheerrorvoltagechanges。Becausethestructureofavoltageloopandcurrentloopdoubleloopsystem,soregardlessofswitchingpowersupplyvoltageregulation,loadregulationandtransientresponsecharacteristicsareimproved,istheidealnewcontroller.KeyWords:DesignofSwitchPowerSource；Pulsewidthmodulation；MOSFET；SG3525目錄1概述…………………11.1課題的研究背景……………11.2課題的研究意義11.3課題的主要技術(shù)數(shù)據(jù)………21.4課題的效果預測……………22設計方案與論證……………………32.1設計方案……………………32.2方案論證53主電路的設計………………………63.1EMI濾波電路的設計……….63.2整流濾波電路的設計………73.3DC/DC變換電路的設計…………………….84控制電路的設計……………………94.1SG3525的性能特點………...94.2SG3525的引腳及內(nèi)部框圖……………….104.3SG3525的工作原理124.4SG3525的控制電路135輔助電路的設計…………………..145.1驅(qū)動電路的設計…………..155.2保護電路的設計…………..155.3電壓反饋電路的設計……………………..156開關電源參數(shù)設計………………..156.1開關電源“黑箱”預先估算……………..156.2主電路的參數(shù)計算………..167開關電源PCB設計217.1選擇各元器件的封裝217.2PCB電路板的設計………...228結(jié)束語……………..25參考文獻…………..26致謝………………..27附錄………………..28附錄1：電路原理圖……………...29附錄2：元器件布置連接圖……………………...30附錄3：安裝布線圖……………...31附錄4：元器件目錄表…………...3224V/50W開關電源設計鹽城工學院本科生畢業(yè)設計說明書(2011)PAGE28PAGE2724V/50W開關電源設計1概述 1.1課題的研究背景電源是各種電子設備必不可缺的組成部分，其性能優(yōu)劣直接關系到電子設備的技術(shù)指標及能否安全可靠地工作。目前常用的直流穩(wěn)壓電源分線性電源和開關電源兩大類。線性穩(wěn)壓電源亦稱為串聯(lián)調(diào)整式穩(wěn)壓電源。起穩(wěn)壓性能好、輸出紋波電壓很小，但它必須使用笨重的工頻變壓器與電網(wǎng)進行隔離，并且調(diào)整管的功率損耗較大，致使電源的體積和重量大、效率低。功率開關電源被譽為高效節(jié)能電源，它代表著穩(wěn)壓電源的發(fā)展方向，現(xiàn)已成為穩(wěn)壓電源的主流產(chǎn)品。開關電源內(nèi)部關鍵元器件工作在高頻開關狀態(tài)，本身消耗的能量很低，電源效率可達80%-90%，比普通線性穩(wěn)壓電源提高近一倍。小功率開關電源亦稱為無工頻變壓器的電源，它是利用體積很小的高頻變壓器來實現(xiàn)電壓變換及電網(wǎng)隔離的，不僅能去掉笨重的工頻變壓器，還可以采用體積較小的濾波元件和散熱器，這就為研究與開發(fā)高效率、高密度、高可靠性、體積小、重量輕的開關電源奠定了基礎。隨著集成電路設計與制造技術(shù)的進步，各種開關電源專用芯片大量問世。目前，開關頻率已從20KHz左右提高到幾百千赫茲止幾兆赫茲。與此同時，供開關電源使用的元器件也獲得長足發(fā)展。MOS功率開關管（MOSFET）、肖特基二極管（SBD）、超快恢復二極管（SRD）、瞬間電壓抑制器（TVS）、壓敏電阻器（VSR）、熔斷電阻器（FR）、線性光耦合器、可調(diào)式精密并聯(lián)穩(wěn)壓器（TL431）、電磁干擾濾波器(EMIFilter)、高導磁率磁性材料、由非晶合金的磁珠（magneticbead）、三重絕緣線（TripleInsulatedWire）、玻璃珠（glassbeads）膠合劑等一大批新器件、新材料正被廣泛采用。所有這些，都為小功率開關電源的推廣與普及提供了必要條件。1.2課題的研究意義隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，電子系統(tǒng)的應用領域越來越廣泛，電子設備的種類也越來越多，電子設備與人們的工作、生活的關系日益密切。任何電子設備都離不開可靠的電源，它們對電源的要求也越來越高。特別是隨著小型電子設備的應用越來越廣泛，也要求能夠提供穩(wěn)定的電源，以滿足小型電子設備的用電需要。開關電源具有高頻率、高功率密度、高效率等優(yōu)點。由于開關電源具有這些優(yōu)點，基于這個思想設計了一個24V/50W的低功率開關電源，以滿足小型電子設備的供電需要。通過這個設計，使我對電源電路的原理和基礎技術(shù)有一個比較全面和深入地了解，能夠具備掌握電路的設計能力，提高對所學專業(yè)知識的綜合應用能力，包括資料檢索、專業(yè)文獻閱讀、設計能力和試驗能力。1.3課題的主要技術(shù)數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù)如下：1、輸入電壓和頻率：交流90V-264V,50-60HZ；2、輸出電壓和電流：直流24V,直流；3、輸出功率：P=50W；4、開關頻率:66KHZ(LD7552)?；炯夹g(shù)要求如下：表1-1輸入電壓和頻率輸入單元最小值正常值最大值輸入電壓90VAC115/230VAC264VAC輸入頻率47Hz50Hz/60Hz63Hz表1-2負載要求最小值正常值最大值24VDC24VDC150mVp-p輸出效率：η≥80%1.4課題的效果預測1、實習報告一份（6000字以上，16K專用實習報告紙或A4紙）；2、中文摘要一份（6000字以上，A4紙）；3、英文資料翻譯一份（3000字以上，16K或A4紙打?。?；4、開題報告一份，按任務書要求進行開題；5、畢業(yè)設計說明書一份（中文字12000字以上，不含圖表和程序），要求符合鹽城工學院畢業(yè)設計規(guī)范要求；6、設計圖紙一套，符合有關國家電氣制圖標準要求；7、所用元器件表和數(shù)據(jù)一份（符合畢業(yè)設計數(shù)據(jù)要求）。2設計方案與論證2.1設計方案DC/DC變換器的設計方案方案一：DC/DC部分采用正激式變換器。當Buck電路的開關管Tr與續(xù)流二極管D之間加入變壓器隔離器T1便得到圖2-1所示的單端正激變換器主回路電路圖。由于正激式變換器的隔離元件T1是個典型變壓器，因此在變壓器副邊電路中必有一個整流二極管D2和一個續(xù)流二極管D3，同時也要注意到變壓器原邊和副邊線圈的同名端有相同的相位。由于是正激工作方式，在兩只二極管后要加一個電感器L作為能量的儲能及傳遞元件。一般電感量大些，使得Ip較小。變壓器T1的并繞一個繞組P2與二極管D1串聯(lián)后接至Vs，這個繞組主要起去磁復位的作用，同時把漏感存儲的能量回傳給電源。單端正激變換器中的高頻變壓器，其磁通只工作在磁滯回線的第一象限，應遵循磁通復位的原則。但其變壓器不像單端反激變換器的變壓器那樣有儲能作用，因此單端正激變換器的變壓器的設計方法與反激式有很大差異。與脈沖變壓器相同，單端變換器的變壓器設計必須滿足兩個條件，一是服從電磁感應定律，二是在開關管導通期間確保磁芯不會飽和。圖2-1單端正激變換器主回路電路圖方案二：DC/DC部分采用反激式變換器。由Buck-Boost推演并加隔離變壓器后得反激變換器原理線路，如圖2-2所示。當加到原邊主功率開關管Tr的激勵脈沖為高電平時，Tr導通，直流輸入電壓Vs加在原邊繞組Lp兩端，能量儲存在原邊繞組Lp內(nèi)，此時因副邊繞組相位是上負下正，整流管D1反向偏置而截止；當驅(qū)動脈沖為低電平使Tr截止時，原邊繞組Lp兩端電壓極性反向，使變壓器副邊繞組相位變?yōu)樯险仑?，整流管被正向偏置而導通，此后儲存在變壓器原邊繞組Lp中的磁能向負載傳遞釋放。因單端反激變換器只是在原邊開關管導通期間儲存能量，當它截止時才向負載釋放能量，故高頻變壓器在開關工作過程中，既起前后級隔離作用，又是電感儲能元件。因此又稱單端反激變換器為“電感儲能式變換器”。在單端反激變換器中，一般有兩種工作方式：一種是完全能量轉(zhuǎn)換（電感電流不連續(xù)方式）。在儲能周期（Ton）中，變壓器中存儲的所有能量在反激周期（Toff）中都轉(zhuǎn)移到輸出端。另一種是不完全能量轉(zhuǎn)換（電感電流連續(xù)方式）。儲存在變壓器Toff中的一部份能量在末保留到下一個Ton的開始。圖2-2單端反激變換器主回路電路圖方案三：DC/DC部分采用半橋變換器。 半橋變換器主回路電路圖如圖2-3所示。半橋變換器主回路電路一個橋臂由開關管S1，S2組成，另一個橋臂由電容C1，C2組成。高頻變壓器初級一端接在C1，C2的中點，另一端接在S1，S2的公共連接端，C1，C2中點的電壓等于整流后直流電壓的一半，即Vi/2。開關S1，S2交替導通就在變壓器的次級形成幅值為Vi/2的交流方波電壓。通過調(diào)節(jié)開關的占空比，就能改變變壓器二次側(cè)整流輸出平均電壓Vo。圖2-3半橋變換器主回路電路圖控制電路的設計方案方案一：基于單片機的開關電源。采用單片機為核心，產(chǎn)生PWM波形。用內(nèi)部的定時器產(chǎn)生一個200ms的脈寬可調(diào)的周期信號，經(jīng)過單片機的I/O端口輸出即為PWM波。在開關電源的負載上取出采樣電流經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換送到單片機，由單片機對設定值和采樣值進行比較，通過比較的差值對脈寬進行調(diào)節(jié)，就可以改變BOOST電路的輸入電壓，從而實現(xiàn)對輸出電壓的調(diào)整。電路原理框圖如圖2-4所示。隔離變壓隔離變壓整流濾波PWM波產(chǎn)生單片機控制器數(shù)碼顯示DC/DC變換器鍵盤圖2-4電路原理框圖方案二：基于SG3525芯片的開關電源。利用開關電源的控制芯片SG3525來實現(xiàn)調(diào)節(jié)PWM波的脈沖寬度，保持輸出電壓的穩(wěn)定。電路原理框圖如圖2-5所示。圖2-5電路原理框圖2.2方案論證2.DC/DC變換器的方案論證方案一：正激變化器變壓器副邊紋波電流明顯衰減，因為在一定輸出負載時，輸出電感器和續(xù)流二極管的存在使得儲能電容電流保持在較小的數(shù)值上。正激變換器的能量存儲于輸出電感器是有利于負載的，儲能電容可以取得很小，因為它只用來協(xié)助降低輸出紋波電壓，而且相對反激變換器而言，電容上通過紋波電流額定值要求小一些。但由于在正激變換器中的儲能電感進入不連續(xù)狀態(tài)時，在輔助輸出繞組上產(chǎn)生過電壓。如果加載負載，則效率會有所下降，所以有可能出現(xiàn)電壓升高的現(xiàn)象。一般認為，正激變換器適合用應用在低電壓、大電流、功率較大的場合。相對于反激變換器而言，正激變換器線路復雜，元件成本增加，工時增加，成本上升。方案二：反激變換器適用在功率較小的場合，它的單臺容量雖小，但它有并聯(lián)工作容易、可以自動均衡的特點。正激變換器并聯(lián)卻需要均衡電路，所以多臺并聯(lián)時采用反激變化器為多。在高電壓應用，例如1000V以上也采用反激。在同等功率輸出下，正激變換器漏極峰值電流小得多。相反，反激變換器雖然不需要電感，但有開關管（包括原邊和副邊繞組）和濾波電容紋波電流大的不足。方案三：半橋變換器由兩個功率開關器件組成，相對全橋而言，開關器件和驅(qū)動電路要減少一倍，所以功率損耗減小一倍。半橋變換器次級輸出為全波而非雙端正激變換器輸出的半波，因此半橋變換器的方波頻率是正激變換器的兩倍，從而使半橋變換器輸出電感L、電容C的數(shù)值小很多。半橋變換電路結(jié)構(gòu)簡單，只有兩個開關器件，不但降低了主電路的成本，控制電路也會因之有較大的簡化，變壓器也只有兩個繞組，容易制作。且在半橋電變換路中，變壓器初級在整個周期都流過電流，磁芯利用充分，且沒有偏磁的問題，所使用的功率開關管耐壓要求較低，開關管的飽和壓降減少到了最小，對輸入濾波電容使用電壓要求也較低。由于以上諸多原因,半橋式變換器在高頻開關電源設計中得到廣泛的應用。綜上所述選擇方案三。控制電路的方案論證方案一：該方案可以在一定的范圍內(nèi)實現(xiàn)任意輸出波形的設定，并可以步進調(diào)整，系統(tǒng)的顯示電路簡單，輸出電壓值比較精確，但該方案主要由軟件實現(xiàn)，控制算法比較復雜，速度慢，輸出穩(wěn)定性不好，若想實現(xiàn)自動恢復，實現(xiàn)起來比較復雜，且電路比較繁瑣復雜，成本高。方案二：隨著電能變換技術(shù)的發(fā)展，功率MOSFET在開關變換器中開始廣泛使用，為此美國硅通用半導體公司（SiliconGeneral）推出SG3525。SG3525是用于驅(qū)動N溝道功率MOSFET，其產(chǎn)品一推出就受到廣泛好評。SG3525是電流控制型PWM控制器，所謂電流控制型脈寬調(diào)制器是按照接反饋電流來調(diào)節(jié)脈寬的。在脈寬比較器的輸入端直接用流過輸出電感線圈的信號與誤差放大器輸出信號進行比較，從而調(diào)節(jié)占空比使輸出的電感峰值電流跟隨誤差電壓變化而變化。由于結(jié)構(gòu)上有電壓環(huán)和電流環(huán)雙環(huán)系統(tǒng)，因此，無論開關電源的電壓調(diào)整率、負載調(diào)整率和瞬態(tài)響應特性都有提高，是目前比較理想的新型控制器。綜上所述選擇方案二。3主電路的設計3.1EMI濾波電路的設計隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，電子設備種類日益增多，而任何電子設備都離不開穩(wěn)定可靠的電源，因此對電源的要求也越來越高。開關電源工作在高頻開關狀態(tài)，本身就會對供電設備產(chǎn)生干擾，危害其正常工作；而外部干擾同樣會影響其正常工作。開關電源干擾主要來源于工頻電流的整流波形和開關操作波形。這些波形的電流泄漏到輸入部位就成為傳導噪聲和輻射噪聲，泄漏到輸出部位就形成了波紋問題?？紤]到電磁兼容性的有關要求，應采用EMI電源濾波器來抑制開關電源上的干擾。開關電源輸入端采用的EMI濾波器是一種雙向濾波器，是由電容和電感構(gòu)成的低通濾波器，既能抑制從交流電源線上引入的外部電磁干擾，還可以避免本身設備向外部發(fā)出噪聲干擾。開關電源的干擾分為差模干擾和共模干擾，在線路中的傳導干擾信號，均可用差模和共模信號來表示。差模干擾是火線與零線之間產(chǎn)生的干擾，共模干擾是火線或零線與地線之間產(chǎn)生的干擾。抑制差模干擾信號和共模干擾信號普遍有效的方法就是在開關電源輸入電路中加裝電磁干擾濾波器。EMI濾波器的電路結(jié)構(gòu)包括共模扼流圈(共模電感)L，差模電容Cx和共模電容Cy。共模扼流圈是在一個磁環(huán)(閉磁路)的上下兩個半環(huán)上，分別繞制相同匝數(shù)但繞向相反的線圈。兩個線圈的磁通方向一致，共模干擾出現(xiàn)時，總電感迅速增大產(chǎn)生很大的感抗，從而可以抑制共模干擾，而對差模干擾不起作用。為了更好地抑制共模噪聲，共模扼流圈應選用磁導率高，高頻性能好的磁芯。共模扼流圈的電感值與額定電流有關。圖3-1EMI濾波電路3.2整流濾波電路的設計整流電路一般為不可控整流電路，根據(jù)電源容量的大小，可以是單相整流，一般選用單相橋式結(jié)構(gòu)，大容量的開關電源可用三相交流電源，整流電路可用三相半波和三相橋式不可控整流電路。整流電路中二極管額定電壓和通態(tài)平均電流的選取與一般整流電路相同。小功率單相整流電路可用全橋或半橋整流模塊。整流器件在滿足額定電壓和通態(tài)平均電流的前提下，沒有其它特殊的要求。二極管整流后的濾波電路為電容濾波，使用大容量的電解電容一般為幾百、幾千uF甚至更大。因為大容量的電解電容都存在著較大的等效電感，對于高頻電流成分的通過有較大的阻礙作用，所以經(jīng)常有一個容量較小的其它結(jié)構(gòu)的電容與電解電容并聯(lián)，為電流中的高頻成分提供通路，改善濾波效果。在整流濾波環(huán)節(jié)采取的是電容濾波的單相不可控整流電路，本電路常用于小功率的單相交流輸入的場合，如圖3-2所示。圖3-2單相不可控整流電路3.3DC/DC變換電路的設計DC/DC變換器采用半橋式變換器。半橋式變換器是由Buck基本變換器串入半橋式變壓隔離器派生而來的。因為減少了原邊開關管的電壓應力，且電路結(jié)構(gòu)簡單，在中小功率上得到了廣泛應用，所以半橋式變換器是離線開關電源較好的拓撲結(jié)構(gòu)。下面就對半橋式變換器的工作原理進行分析。為了分析穩(wěn)態(tài)特性，簡化推導過程，首先假定：1）開關管、二極管均為理想元件。也就是可以瞬間的導通和截止，而且導通時的壓降為零，截止時的漏電流為零。2）電感、電容是理想元件。電感工作在線性區(qū)而未飽和，寄生電阻為零，電容的等效串聯(lián)電阻為零。3）輸出電壓中的紋波電壓與輸出電壓的比值小到允許忽略。半橋式變換電路如圖3-3所示。在半橋式變換電路中，一個橋臂由開關管Q1、Q2組成，另一個橋臂由電容C1、C2組成。其工作原理如下：如果C1=C2，某一開關管導通時，原邊繞組上電壓只有電源電壓的一半。穩(wěn)態(tài)條件下，C1=C2,當Q1導通時，C1上的1/2Vi加在原邊線圈上，原邊繞組流過電流Ip。電路通過開關管Q1、原邊繞組、電容C2形成回路，此時原邊繞組上下兩端極性為上正下負，經(jīng)過占空比所定的時間后，Q1關斷。由于原邊繞組存在，Ip方向不變，值逐漸變小，此時B點負電位，反激能量再生，對C2充電。B點連接點的電壓在阻尼電阻的作用下以振蕩形式最后恢復的中心值。Q1關閉一段時間后，給Q2一個觸發(fā)脈沖，Q2導通。電路通過電容C1、原邊繞組、開關管Q2形成回路，重復以前過程。副邊電路的工作如下：當Q1導通時，副邊繞組電壓使D1導通，電流通過二極管D1、電感L2、負載R構(gòu)成回路，當Q1關斷，兩個繞組電壓變?yōu)榱?。Q2導通時，D2導通，負載上的電流與電壓方向沒有發(fā)生改變，由此形成的方波電壓，經(jīng)過L2和C4構(gòu)成的濾波環(huán)產(chǎn)生穩(wěn)定的輸出電壓Vo，通過調(diào)節(jié)開關管的占空比，就能改變變壓器二次側(cè)整流輸出平均電壓Vo。Q1、Q2斷態(tài)時承受的峰值電壓均為Vi，由于電容的隔直作用，半橋式電路對由于兩個開關管導通時間不對稱而造成的變壓器一次電壓的直流分量具有自動平衡作用，因此該電路不容易發(fā)生變壓器偏磁和直流磁飽和的問題，無須另加隔直電容。變壓器原邊并聯(lián)的R1、C3組成RC吸收電路，用來吸收高頻尖峰。值得注意的是，在半橋電路中，占空比定義=2ton/Ts。圖3-3半橋式變換電路4控制電路的設計控制電路是開關電源的核心部分，控制環(huán)節(jié)的好壞直接影響電路的整體性能，在這個電路中采用的是以SG3525芯片為核心的控制電路。4.1SG3525的性能特點SG3525是一種性能優(yōu)良、功能齊全和通用性強的單片集成PWM控制芯片，它簡單可靠及使用方便靈活，輸出驅(qū)動為推拉輸出形式，增加了驅(qū)動能力；內(nèi)部含有欠壓鎖定電路、軟啟動控制電路、PWM鎖存器，有過流保護功能，頻率可調(diào)，同時能限制最大占空比。其性能特點如下：1)工作電壓范圍寬：8～35V。2)內(nèi)置5．1V±1．0％的基準電壓源。3)芯片內(nèi)振蕩器工作頻率寬100Hz～500kHz。4)具有振蕩器外部同步功能。5)死區(qū)時間可調(diào)。為了適應驅(qū)動快速場效應管的需要，末級采用推拉式工作電路，使開關速度更陜，末級輸出或吸入電流最大值可達400mA。6)內(nèi)設欠壓鎖定電路。當輸入電壓小于8V時芯片內(nèi)部鎖定，停止工作(基準源及必要電路除外)，使消耗電流降至小于2mA。7)有軟啟動電路。比較器的反相輸入端即軟啟動控制端芯片的引腳8，可外接軟啟動電容。該電容器內(nèi)部的基準電壓由恒流源供電，達到2．5V的時間為t=(2．5V／50μA)C，占空比由小到大(50％)變化。8)內(nèi)置PWM(脈寬調(diào)制)。鎖存器將比較器送來的所有的跳動和振蕩信號消除。只有在下一個時鐘周期才能重新置位，系統(tǒng)的可靠性高。4.2SG3525的引腳及內(nèi)部框圖PWM控制芯片SG2525的引腳及內(nèi)部框圖結(jié)構(gòu)如圖4-1及圖4-2所示。其中，腳16為SG3525的基準電壓源輸出，精度可以達到（5.1±1％）V，采用了溫度補償，而且設有過流保護電路。腳5、腳6、腳7內(nèi)有一個雙門限比較器，內(nèi)設電容充放電電路，加上外接的電阻電容電路共同構(gòu)成SG3525的振蕩器。振蕩器還設有外同步輸入端（腳3）。腳1及腳2分別為芯片內(nèi)部誤差放大器的反相輸入端、同相輸入端。該放大器是一個兩級差分放大器，直流開環(huán)增益為70dB左右。根據(jù)系統(tǒng)的動態(tài)、靜態(tài)特性要求，在誤差放大器的輸出腳9和腳1之間一般要添加適當?shù)姆答佈a償網(wǎng)絡。SG3525的各引腳具體功能介紹如下：1、Inv.input(引腳1)：誤差放大器反向輸入端。在閉環(huán)系統(tǒng)中，該引腳接反饋信號。在開環(huán)系統(tǒng)中，該端與補償信號輸入端（引腳9）相連，可構(gòu)成跟隨器。

2、Noninv.input(引腳2)：誤差放大器同向輸入端。在閉環(huán)系統(tǒng)和開環(huán)系統(tǒng)中，該端接給定信號。根據(jù)需要，在該端與補償信號輸入端（引腳9）之間接入不同類型的反饋網(wǎng)絡，可以構(gòu)成比例、比例積分和積分等類型的調(diào)節(jié)器。

3、Sync(引腳3)：振蕩器外接同步信號輸入端。該端接外部同步脈沖信號可實現(xiàn)與外電路同步。

4、OSC.Output(引腳4)：振蕩器輸出端。

5、CT(引腳5)：振蕩器定時電容接入端。

6、RT(引腳6)：振蕩器定時電阻接入端。

7、Discharge(引腳7)：振蕩器放電端。該端與引腳5之間外接一只放電電阻，構(gòu)成放電回路。

8、Soft-Start(引腳8)：軟啟動電容接入端。該端通常接一只5的軟啟動電容。

9、Compensation(引腳9)：PWM比較器補償信號輸入端。在該端與引腳2之間接入不同類型的反饋網(wǎng)絡，可以構(gòu)成比例、比例積分和積分等類型調(diào)節(jié)器。

10、Shutdown(引腳10)：外部關斷信號輸入端。該端接高電平時控制器輸出被禁止。該端可與保護電路相連，以實現(xiàn)故障保護。

11、OutputA（引腳11）：輸出端A。引腳11和引腳14是兩路互補輸出端。

12、Ground(引腳12)：信號地。

13、Vcc(引腳13)：輸出級偏置電壓接入端。

14、OutputB（引腳14）：輸出端B。引腳14和引腳11是兩路互補輸出端。

15、Vcc（引腳15）：偏置電源接入端。

16、Vref(引腳16)：基準電源輸出端。該端可輸出一溫度穩(wěn)定性極好的基準電壓。圖4-1SG3525的引腳圖圖4-2SG3525的內(nèi)部框圖下面分別闡述其各部分功能：1）基準電壓源:基準電壓源是一個三端穩(wěn)壓電路，其輸入電壓Vcc可在（8～35）V內(nèi)變化，通常采用+12V，其輸出電壓VST＝5.1V，精度，采用溫度補償，作為芯片內(nèi)部電路的電源，也可為芯片外圍電路提供標準電源，向外輸出電流可達400mA，沒有過流保護電路。2)振蕩電路：由一個雙門限電壓均從基準電源取得，其高門限電壓VH=3.9V,低門限電壓VL=0.9V,內(nèi)部橫流源向CT充電，其端壓Vc線性上升，構(gòu)成鋸齒波的上升沿，當Vc=VH時比較器動作，充電過程結(jié)束，上升時間t1為：t1=TCT比較器動作時使放電電路接通，CT放電，Vc下降并形成鋸齒波的下降沿，當Vc=VL時比較器動作，放電過程結(jié)束，完成一個工作循環(huán)，下降時間間t2為：t2=RDCT注意：此時間即為死區(qū)時間鋸齒波的基本周期T為:T=t1+t2=(T+D)CT因為由上可見鋸齒波的上升沿遠長于下降沿，因此上升沿作為工作沿，下降沿作為回掃沿。3)誤差放大器：由兩級差分放大器構(gòu)成，其直流開環(huán)放大倍數(shù)為80dB左右，電壓反饋信號uf從端子1接至放大器反相輸入端，放大器同相輸入端接基準電壓。該誤差放大器共模輸入電壓范圍是1.5V-5.2V。4)PWM信號產(chǎn)生及分相電路：比較器的反相端接誤差放大器的輸出信號Ue，而振蕩器的輸出信號Uc則加到比較器的同相輸入端，比較器的輸出信號為PWM信號，該信號經(jīng)鎖存器鎖存，分相電路由二進制計數(shù)器和兩個或非門構(gòu)成，其輸入信號為振蕩器的時鐘信號，并用時鐘信號的前沿觸發(fā)，輸出為頻率減半的互補方波，這些方波和PWM信號輸入到或非門邏輯電路。其結(jié)果是，所有的輸入為負時，輸出為正。這樣P1、P2的輸出每半周期交替為正，其寬度和PWM信號的負脈沖相等。脈沖很窄的時鐘信號輸入到邏輯或非門電路，可使兩個門的輸出同時有一段低電平，以產(chǎn)生死區(qū)時間。5)脈沖輸出級電路：輸出末級采用推挽輸出電路，驅(qū)動場效應功率管時關斷速度更快。11腳和14腳相位相差1800，拉電流和灌電流峰值達200mA。由于存在開閉滯后，使輸出和吸收間出現(xiàn)重迭導通。在重迭處有一個電流尖脈沖，起持續(xù)時間約為l00ns?？梢栽?3腳處接一個約0.luF的電容濾去電壓尖峰。4.3SG3525的工作原理SG3525內(nèi)置了5.1V精密基準電源，微調(diào)至1.0%，在誤差放大器共模輸入電壓范圍內(nèi)，無須外接分壓電組。SG3525還增加了同步功能，可以工作在主從模式，也可以與外部系統(tǒng)時鐘信號同步，為設計提供了極大的靈活性。在CT引腳和Discharge引腳之間加入一個電阻就可以實現(xiàn)對死區(qū)時間的調(diào)節(jié)功能。由于SG3525內(nèi)部集成了軟啟動電路，因此只需要一個外接定時電容。SG3525的軟啟動接入端（引腳8）上通常接一個5的軟啟動電容。上電過程中，由于電容兩端的電壓不能突變，因此與軟啟動電容接入端相連的PWM比較器反向輸入端處于低電平，PWM比較器輸出高電平。此時，PWM瑣存器的輸出也為高電平，該高電平通過兩個或非門加到輸出晶體管上，使之無法導通。只有軟啟動電容充電至其上的電壓使引腳8處于高電平時，SG3525才開始工作。由于實際中，基準電壓通常是接在誤差放大器的同相輸入端上，而輸出電壓的采樣電壓則加在誤差放大器的反相輸入端上。當輸出電壓因輸入電壓的升高或負載的變化而升高時，誤差放大器的輸出將減小，這將導致PWM比較器輸出為正的時間變長，PWM瑣存器輸出高電平的時間也變長，因此輸出晶體管的導通時間將最終變短，從而使輸出電壓回落到額定值，實現(xiàn)了穩(wěn)態(tài)。反之亦然。外接關斷信號對輸出級和軟啟動電路都起作用。當Shutdown（引腳10）上的信號為高電平時，PWM瑣存器將立即動作，禁止SG3525的輸出，同時，軟啟動電容將開始放電。如果該高電平持續(xù)，軟啟動電容將充分放電，直到關斷信號結(jié)束，才重新進入軟啟動過程。注意，Shutdown引腳不能懸空，應通過接地電阻可靠接地，以防止外部干擾信號耦合而影響SG3525的正常工作。欠電壓鎖定功能同樣作用于輸出級和軟啟動電路。如果輸入電壓過低，在SG3525的輸出被關斷同時，軟啟動電容將開始放電。此外，SG3525還具有以下功能，即無論因為什么原因造成PWM脈沖中止，輸出都將被中止，直到下一個時鐘信號到來，PWM瑣存器才被復位。4.4SG3525的控制電路如圖4-3所示，采用恒頻脈寬調(diào)制控制方式。誤差放大器的輸入信號是電壓反饋信號，是由輸出電壓經(jīng)分壓電路獲取，與普通誤差放大器的接法不同的是該電壓反饋接成射極跟隨器形式，反饋信號比較精確，因而可以精確地控制占空比調(diào)節(jié)輸出電壓，提高了穩(wěn)壓精度。SG3525芯片振蕩頻率的設定范圍為100-500kHz,芯片的腳5和腳7間串聯(lián)一個電阻Rd就可以在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)死區(qū)時間。SG3525的振蕩頻率可表示為：fs=1/(CT*RT+3Rd))式中:CT,RT分別是與腳5、腳6相連的振蕩器的電容和電阻；Rd是與腳7相連的放電端電阻值。此處CT、RT、Rd分別為圖中的C7、R6、R7，取值分別為2200pF、10kΩ、100Ω。管腳8接一個電容的作用是用來軟啟動，減少功率開關管的開機沖擊。11和14腳輸出采用圖騰柱輸出，電流驅(qū)動能力強，可直接控制半橋變換器的上下功率管S1，S2。圖騰柱輸出就是上下兩個輸出管，從直流角度看是串聯(lián)，兩管聯(lián)接處為輸出端。上管導通，下管截止，輸出高電平，下管導通上管截止輸出低電平，如果電路邏輯可以上下兩管均截止則輸出為高阻態(tài)。圖4-3SG3525的控制電路5輔助電路的設計5.1驅(qū)動電路的設計驅(qū)動電路是控制電路與主電路的接口，同開關電源的可靠性、效率等性能密切相關，驅(qū)動電路需要有很高的快速性，能提供一定的驅(qū)動功率，并具有較高的抗干擾和隔離噪聲的功能。本電路采用外加驅(qū)動隔離電路，增強了驅(qū)動能力和電源的可靠性。驅(qū)動隔離電路如圖5-1所示。圖5-1開關管的驅(qū)動電路5.2保護電路的設計保護電路是開關電源中必不可少的補充，在控制電路中采用了輸入過流保護、輸出過流保護、過熱保護等。如圖3-6所示，輸入過流保護是通過在原邊主電路中串入小磁環(huán)，小磁環(huán)感應電壓輸出經(jīng)過整流橋?qū)㈦娏餍盘栟D(zhuǎn)為電壓信號（plp）經(jīng)一個三極管接至軟啟動8腳，當原邊電流大于設定值即plp高于V時則將8腳電壓拉低，關斷SG3525的PWM的輸出從而保護電路。輸出過流保護是通過在副邊主回路中串聯(lián)分流器，取樣分流器兩端的電壓信號送到誤差放大器的反相端，正常工作時運放輸出高電平，當輸出過流時，運放輸出為低電平，從而拉低電壓反饋信號，從而使PWM占空比減小，實現(xiàn)輸出電流保護。過熱保護是通過一個溫控開關接到SG3525的10腳來實現(xiàn)的，當過熱時溫控開關閉合使8腳電壓拉低從而關閉PWM輸出。5.3電壓反饋電路的設計電壓反饋環(huán)的唯一功能就是使輸出電壓保持在一個固定值，電壓反饋環(huán)的核心部分是一個稱為誤差放大器的高增益運算放大器，這部分僅僅是個高增益的放大器而已，它把兩個電壓的誤差放大，并產(chǎn)生電壓誤差信號。在電源系統(tǒng)中，這兩個電壓一個是參考電壓，而另一個則是輸出電壓。輸出電壓在輸入到誤差放大器之前先進行分壓，分壓的比例為電壓參考值與額定輸出電壓的比值。這樣，在額定輸出電壓時，誤差放大器產(chǎn)生一個“零誤差”點。如果輸出偏離額定值，放大器的輸出誤差電壓就會明顯地改變，電源系統(tǒng)用該誤差電壓來校正脈寬，從而使輸出電壓回到額定值。如圖4-3所示，誤差放大器的輸入信號是電壓反饋信號，是由輸出電壓經(jīng)分壓電路獲取，與普通誤差放大器的接法不同的是該電壓反饋接成射極跟隨器形式，反饋信號比較精確，因而可以精確地控制占空比調(diào)節(jié)輸出電壓，提高了穩(wěn)壓精度。6開關電源參數(shù)設計6.1開關電源“黑箱”預先估算在最初設計階段，首先要考慮開關電源的一些主要參數(shù)，這有助于設計者確定自己所選的拓撲是否正確，也便于提前預定實驗板所需的元器件。同時可以知道接下來的設計所需的一些非常重要的參數(shù)。關于如何對“黑箱”進行估計，設計者只要知道設計指標中的一些外特性參數(shù)就可以了。接下來就把要設計的電源當成一個黑箱看待，在這個黑箱里，只定義輸入和輸出,如圖4-1所示。圖6-1把電源系統(tǒng)看成一個黑箱下面就是一些參數(shù)估計：1、額定輸出功率：Po=Vo*Io=24V*2、估計輸入功率：Pin=Po/η3、直流輸入電壓(AC220V供電)：4、平均輸入電流（直流）：a）平均額定電流：Iin(nom)=Pin/Vin(nom)=63W/310V=a)最大平均電流：Iin(max)=Pin/Vin(min)=63W/V=b)最小平均電流：Iin(min)=Pin/Vin(max)=63W/373.296V=5、估計最大峰值電流：Ipk=kPo/Vin(min)=2.8*63W/127.26V=式中，k=1.4(對于Buck電路、推挽電路和全橋電路)；K=2.8(對于半橋電路和正激電路)；K=5.5(對于Boost、Buck-Boost和反激式電路)。6.2主電路的參數(shù)計算EMI濾波電路的參數(shù)計算差模電容Cx通常選用金屬膜電容，取值范圍一般在0．1～1μF。Cy用于抑制較高頻率的共模干擾信號，取值范圍一般為2200～6800pF。常選用自諧振頻率較高的陶瓷電容。由于接地，共模電容Cy上會產(chǎn)生漏電流。因為漏電流會對人體安全造成傷害，所以漏電流應盡量小，通常小于1.0mA。共模電容取值與漏電流大小有關，所以不宜過大，取值范圍一般為2200～4700pF。R為Cx的泄放電阻。電源濾波器的性能很大程度上取決于其端阻抗，根據(jù)信號傳輸理論，濾波器輸入端與電源端的端接、濾波器輸出端與負載端的端接應遵循阻抗極大不匹配原則。因此，濾波器設計時應遵循：(1)源內(nèi)阻是高阻(低阻)的，濾波器輸入阻抗就應該是低阻(高阻)；(2)負載是高阻(低阻)的，則濾波器輸出阻抗就應該是低阻(高阻)。對EMI信號來說，電感是高阻，電容是低阻。EMI濾波電路如圖3-1所示。取Cx為0.1uF，Cy為2200pF，L1為30mH。整流濾波電路的參數(shù)計算電容濾波器是利用電容充放電來使脈動的直流電變成平穩(wěn)的直流電。電容濾波的單相不可控整流電路，在空載時，放電時間常數(shù)為無窮大，輸出的電壓最大，R=∞，Ud=U2。重載時,R很小,電容放電很快，幾乎失去儲能作用,隨負載加重Ud2，即趨近于接近電阻負載時的特性。在此后的電路中，涉及到選管子，選型號，故此處的電壓取最大值，即整流后的值Ud=U2=*220=310V，輸出電流平均值Id=Ud/2，Id=IR。1、整流二極管的選擇整流二極管是一種能夠?qū)⒔涣麟娔苻D(zhuǎn)化成為直流電能的半導體器件，整流二極管具有明顯的單向?qū)щ娦?，是一種大面積的功率器件，結(jié)電容大，工作頻率較低，一般在幾十千赫茲，反向電壓從25V到3000V。硅整流二極管的擊穿電壓高，反向漏電流小，高溫性能良好，通常高壓大功率整流二極管都用高純單晶硅制造，這種器件結(jié)面積大，能通過較大電流（通?？梢赃_到數(shù)千安），但工作頻率不高，一般在幾十千赫茲以下，整流二極管主要用于各種低頻整流電路。

二極管承受反向電壓最大值為變壓器二次電壓最大值，即UVD=U2=310V。二極管電流平均值為：ID=Id/2=IR/2。IN5396型號二極管的最高反向峰值電壓為500V，平均整流電流為，滿足要求。所以選用IN5396型號整流二極管。2、濾波電容的選擇設變換器由50HZ交流電源供電，變換器允許輸入紋波電壓峰峰值為25V。由前面計算得最小輸入電壓為90V,變換器輸入功率Pi=63W，≈，。從表6-1查得α=0.0278，C=αPi/Ui2(min)。代入數(shù)值計算得C=0.0278*63/902≈216.22uF。電容承受最高電壓為Umax=1.2*220*1.414=373V，選擇450V。所以電容C選擇為250uF/450V,電容Ca為10uF。表6-1電容選擇系數(shù)表6.2.1、變壓器設計1）確定變比K（6-1）Vo是輸出電壓，VD是輸出整流二極管的通態(tài)壓降，VLf是輸出濾波電感上的直流壓降。220V交流電壓經(jīng)過EMI濾波及整流濾波后，得到約300V的電壓。取Vi=310V,VLf=0.5V,D=0.85，其中VD=0.7V,Vo=24V。代入數(shù)值計算得K≈52）磁芯的選取及變壓器的結(jié)構(gòu)目前變壓器較為簡潔常用的設計方法是Ap法，可根據(jù)下面公式選取合適的磁芯：Ap=AeAw≥Pt/（2f△Bkcj）（6-2）式中，Ae為磁芯截面積，Aw為磁芯的窗口截面積，Pt為變壓器傳輸?shù)目偣β剩琭為開關頻率，ΔB為磁芯材料所允許的最大磁通擺幅，Kc為繞組的窗口填充系數(shù)，j為導線的電流密度。在這里有Pt=800*（1+1/0.85），0.85為效率，這里ΔB取0.2T，Kc取0.4，j一般取4A/mm2。磁芯采用EE型，這是因為在所有磁芯中，這種磁芯的繞線面積最大。為了通過VDE認證，要加許多絕緣層，這就要求增大繞線面積。雙象限正激式變換器中，磁芯可以不加氣隙。磁芯材料可以用3C8（鐵氧體軟磁性材料）或“F”材料（Magnetics公司），在這種開關工作頻率下，磁芯所產(chǎn)生的鐵損是可以接受的。查有關磁芯手冊，查得EE55磁芯，其Ae=353mm2,Aw=280mm2，則其Ap=98840mm由于變壓器傳輸?shù)墓β瘦^大，寄生參數(shù)對其影響很大。所以變壓器的繞制方法很重要，否則會引起變壓器的性能下降。為了減小漏感，這里采用三明治繞法。同時，為了減小高頻噪音和變壓器的分布電容，原副邊之間加入屏蔽層。3）變壓器初、次級匝數(shù)為了保證在任何條件下磁芯不飽和，設計時應按照最大伏一秒面積計算匝數(shù)。因為電路中電壓的波形都是方波，所以最大伏一秒面積的計算可以簡化為電壓和脈沖寬度的乘積。通常計算二次側(cè)最大伏一秒面積較為方便。對半橋電路有：N2=Vo/（2△BAefs），N1=K×N2（6-3)代入數(shù)值計算得，變壓器的次級匝數(shù)為2.58匝，實際電路中取7匝，由原副邊電壓比n可計算得到變壓器的初級匝數(shù)為35匝。4）原副邊電流的有效值：（6-4）其中Vin=Vi/2=155V,Vo=24V,Io=代入數(shù)值計算得Ip=,Is=5）原副邊導線的截面積：（6-5）其中J=4A/mm2，代入數(shù)值計算得Sp≈mm2,Ss≈mm26）確定繞組的導線線徑和導線股數(shù)在選用繞組的導線線徑，要考慮導線的集膚效應，導線的穿透深度為（6-6)將銅導線的電導率γ=58106/·m，磁導率=o=410-7H/m，工作頻率fs=66kHz代入上式，得：=0.2574mm。為了更有效的利用導線，減小集膚效應的影響，一般要求導線線徑小于兩倍穿透深度△，即應選用線徑r小于2=0.5148mm的銅導線。在此選用0.4mm線徑的導線多股并繞。單股線面積為：S=*r20.1256mm2計算原邊和副邊的導線股數(shù)為：Sp/S=0.33（股），Ss/S=2.95(股)考慮到留有一定的裕量，在此取原副邊繞組的實際股數(shù)分別為10股12股。2、濾波電感的計算經(jīng)驗算法一般選擇輸出濾波電感電流的脈動為最大輸出電流的20%，這樣本模塊電源的輸出濾波電感電流的脈動可選為Io*20%=,也就是當輸出電流在Iomin=Io*10%=時應保證輸出濾波電感電流連續(xù)，輸出濾波電感可按下式計算：(6-7)其中K=7,Vin=310V,Vo=24V,VLf=0.5V,VD=0.7V,fs=66kHz,Iomin=。代入數(shù)值計算得L2=Lf=84.3uH。3、濾波電容的計算規(guī)定輸出電壓的最大紋波值為ΔV=150mV，則可由下式確定輸出濾波電容的大?。?6-8)代入數(shù)值計算得C4=Cf=2.66uH。4、選擇功率半導體器件每一種拓撲都可以估計出開關管和整流電路上的電壓、電流應力，這些估計有90%的可信度。表6-2的公式實際上可能有些保守，但應用中還是可以根據(jù)這些公式計算的。表6-2估計功率半導體器件重要參數(shù)的最小值功率開關管：如圖3-3所示，圖中開關管Q1、Q2選用MOSFET,因為它是電壓驅(qū)動全控型器件，具有驅(qū)動電路簡單、驅(qū)動功率小、開關速度快及安全工作區(qū)大等優(yōu)點。功率開關管的選擇應滿足下列條件：VDSS>Vin(H)=D,取400V,ID>2Pout/Vin(min)=,取大于2AIRF730型號MOSFET的VDSS為400V,ID為，滿足要求。所以選用IRF730型號MOSFET。b)輸出整流管：輸出整流管的選擇應滿足下列條件：VR>2Vout=48V,取大于DC60VIFWD>Iout(max)>,取10AMBR20100CT型號二極管的參數(shù)：反向重復峰值電壓VRRM(max)(V):100，平均整流器前向電流Io(max)(A):20，瞬間前向電壓VF(max)@IF(V):0.95@20A，非重復峰值浪涌電流IFSM(max)(A):150，瞬間反轉(zhuǎn)電流IR(max)(mA):6@125℃封裝/溫度(℃):4TO220AB/-65~150所以選用MBR20100CT型號輸出整流管。7開關電源PCB設計7.1選擇各元件的封裝1、電阻：標準電阻：RES1、RES2；兩端口可變電阻：RES3、RES4；貼片電阻；其中標準電阻為RES1、RES2,封裝為AXIAL-0.3到AXIAL-1.0，一般用AXIAL-0.4。兩端口可變電阻為RES3、RES4,封裝為

。三端口可變電阻為RESISTORTAPPED，POT1，POT2,封裝為VR1-VR5。貼片電阻封裝模型0805指的是80mil*50mil，表示的是封裝尺寸，與具體阻值沒有關系，但封裝尺寸與功率有關。通常來說0201對應1/20W，0402對應1/16W，0603對應1/10W，0805對應1/8W，1206對應1/4W。

2、電容：CAP（無極性電容）、ELECTRO1或ELECTRO2（極性電容）、可變電容CAPVAR；無極性電容的封裝模型為“RAD”系列，例如“RAD-O.1”、“RAD-”、“RAD-”、“RAD-，一般<100uF用RB.2/.4,。電解電容的封裝模型為“RB”系列，從“RB.1/.2”到“RB.4/.8”100uF，用，100uF-470uF用，>470uF用。瓷片電容的的封裝模型為“RAD”系列，從“RAD”到“RAD”，一般用RAD0.1。電容電阻外形尺寸與封裝的對應關系是:0402=1.0x0.5，0603=1.6x0.8，0805=2.0x1.2，1206=3.2x1.6，1210=3.2x2.5，1812=4.5x3.2，。3、二極管：DIODE（普通二極管）、DIODESCHOTTKY（肖特基二極管）、DUIDETUNNEL（隧道二極管）DIODEVARCTOR（變?nèi)荻O管）ZENER1-3（穩(wěn)壓二極管）；二極管的封裝模型為“DIODE”系列，有DIODE0.4和DIODE0.7兩種封裝屬性,DIODE0.4用于小功率，DIODE0.7用于大功率。發(fā)光二極管：LED,封裝用DIODE0.4的封裝。4、三極管：NPN，NPN1和PNP，PNP1；三極管的封裝模型為“TO”系列，其中TO-18、TO-92A用于普通三極TO-220H用于大功率三極管,TO-3用于大功率達林頓管。以上的封裝為三角形結(jié)構(gòu)。T0-126為直線形，我們常用的9013、9014管腳排列是直線型的，一般三極管都采用TO-126。5、對于晶體管，那就直接看它的外形及功率，大功率的晶體管，就用TO-3，中功率的晶體管，如果是扁平的，就用TO-220,如果是金屬殼的，就用TO-66，小功率的晶體管，就用TO-5,TO-46，TO-92A等都可以，反正它的管腳也長，彎一下也可以。6、可控硅：SCR，封裝用TO-126H。7、保險絲：FUSE1，封裝用FUSE1。8、場效應管：JFETN（N溝道結(jié)型場效應管），JFETP（P溝道結(jié)型場效應管），MOSFETN（N溝道增強型管），MOSFETP（P溝道增強型管），引腳封裝形式可以用跟晶體管一樣的封裝，它可以通用于三個引腳的元件。9、電感：INDUCTOR、INDUCTOR1、INDUCTOR2（普通電感）,INDUCTORVAR、INDUCTOR3、INDUCTOR4（可變電感）；電感的封裝形式可以借用電阻封裝形式。10、整流橋原理圖中常用的名稱為BRIDE1和BRIDGE2,引腳封裝形式為“D”系列，如D-37，D-38,D-44,D-46,D-70,D-71等。11、單排多針插座原理圖中常用的名稱為“CON”系列，從CON1到CON60，引腳封裝形式為“SIP”系列，從SIP-2到SIP-20。12、雙列直插元件原理圖中常用的名稱為根據(jù)功能的不同而不同，引腳封裝形式為“DIP”系列，40管腳的單片機封裝為DIP40。13、串并口類原理圖中常用的名稱為“DB”系列，引腳封裝形式為“DB”和“MD”系列。14、石英晶體振蕩器：CRYSTAL，封裝為XTAL1。15、蜂鳴器：BUZZER，封裝為SIP-2。16、電源穩(wěn)壓塊有78和79系列：78系列如7805，7812，7820等，79系列有7905，7912，7920等。常見的封裝屬性有TO126H和TO126V。7.2PCB電路板的設計在任何開關電源設計中，PCB板的物理設計都是最后一個環(huán)節(jié)，如果設計方法不當，PCB可能會輻射過多的電磁干擾，造成電源工作不穩(wěn)定，以下針對各個步驟中所需注意的事項進行分析:1、從原理圖到PCB的設計流程是：建立元件參數(shù)->輸入原理網(wǎng)表->設計參數(shù)設置->手工布局->手工布線->驗證設計->復查->CAM輸出。2、參數(shù)設置相鄰導線間距必須能滿足電氣安全要求，而且為了便于操作和生產(chǎn)，間距也應盡量寬些。最小間距至少要能適合承受的電壓，在布線密度較低時，信號線的間距可適當?shù)丶哟?，對高、低電平懸殊的信號線應盡可能地短且加大間距，一般情況下將走線間距設為8mil；焊盤內(nèi)孔邊緣到印制板邊的距離要大于1mm，這樣可以避免加工時導致焊盤缺損。當與焊盤連接的走線較細時，要將焊盤與走線之間的連接設計成水滴狀，這樣的好處是焊盤不容易起皮，而是走線與焊盤不易斷開。3、元器件布局實踐證明，即使電路原理圖設計正確，印制電路板設計不當，也會對電子設備的可靠性產(chǎn)生不利影響。例如，如果印制板兩條細平行線靠得很近，則會形成信號波形的延遲，在傳輸線的終端形成反射噪聲；由于電源、地線的考慮不周到而引起的干擾，會使產(chǎn)品的性能下降。因此,在設計印制電路板的時候，應注意采用正確的方法。每一個開關電源都有四個電流回路:電源開關交流回路、輸出整流交流回路、輸入信號源電流回路、輸出負載電流回路。4、對電路的全部元器件進行布局時，要符合以下原則:①首先要考慮PCB尺寸大小。PCB尺寸過大時，印制線條長，阻抗增加，抗噪聲能力下降，成本也增加；過小則散熱不好,且鄰近線條易受干擾。電路板的最佳形狀矩形，長寬比為3:2或4:3，位于電路板邊緣的元器件,離電路板邊緣一般不小于2mm。②放置器件時要考慮以后的焊接，不要太密集。③以每個功能電路的核心元件為中心，圍繞它來進行布局。元器件應均勻、整齊、緊湊地排列在PCB上，盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接，去耦電容盡量靠近器件的VCC。④在高頻下工作的電路，要考慮元器件之間的分布參數(shù)。一般電路應盡可能使元器件平行排列。這樣，不但美觀，而且裝焊容易，易于批量生產(chǎn)。⑤按照電路的流程安排各個功能電路單元的位置，使布局便于信號流通，并使信號盡可能保持一致的方向。⑥布局的首要原則是保證布線的布通率，移動器件時注意飛線的連接，把有連線關系的器件放在一起。⑦盡可能地減小環(huán)路面積，以抑制開