基于开关小电源的开发与应用研究

黄生水 林之 陈孔圳

摘要：本文从开关电源的结构概念以及功能特点进行分析研究，不仅能有效地减小电容、电感及变压器的尺寸，而且还能够抑制干扰，改善系统的动态性能，因此小型化、薄型化、轻量化、高频化将是本次开关电源的主要研究方向。

关键词：开关小电源;低功耗;高效率

一、开关电源的相关概述

（一）开关电源技术介绍

开关电源是向电子设备提供电力的装臵，也称电源供应器，电源性能的稳定性直接影响电子设备的工作性能及使用寿命。开关电源是电子电源的主要产品，由于其小型化、重量轻、功率密度/转换效率高、输入电压范围广、热消耗较少等众多种优点。

（二）开关电源的基本结构

直流开关电源模式为当前的主流模式，该开关电源模式的基本组成结构框图如下图1所示：

由上图中可知：开关電源主要由整流滤波、DC/DC变换电路、开关占空比控制电路以及控制电路等模块组成。

二、基于开关电源的硬件设计

（一）总体设计

传统开关电源基本上采用的都是传统电路，传统电路大部分采用的电路芯片都为PWM控制的KA38系列芯片，这当中也要用到开关MOSFET管，还有就是也要加个启动电阻，根据P-U*/R可知该电路上的待机功耗至少要大于0.5W，而低功耗的要求待机功耗至少要小于0.5W，甚至有些要小于0.3W。

由图1图中可知开关电源基本上由六大部分组成的，本设计的输入电压Vin为AC165V～AC264V，输出电压Vo为DC12v，输出额定电流Io为3A，桥式整流滤波电路和LC组成滤波器如图2所示：

由于元器件要看它本身的耐压值，所以在输入为AC264N时，经过整流桥DFO6的电压是最大的，一般整流出来的直流电压乘以（1.45～1.55）可得出经过整流桥的最大耐压值，即Vmax=264V*1.4*1.55=572.88V，所以要选用的整流桥耐压必须大于572.88v，而 DF06 的耐压有600v，因而满足要求。

三、开关电源的发展和运用

经过电压和电流操控开关电源的操控办法往往是相关作业人员需求评论的问题，不只要发展开关电源的有效运用和未来发展。开关电源能够经过电压和电流进行操控，经过电压进行操控需求将改换器输出电压反馈信号和输出电压参考信号进行比较，然后得出输出电压的差错信号，经过一系列相关的核算算出相应的驱动信号，然后进行驱动电路，完成器材安稳的输出电压。

四、结语

开关电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并使开关电源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了开关电源的发展前进，每年以超过两位数字的增长率向着轻、小、薄、低噪声、高可靠、抗干扰的方向发展。开关电源可分为AC/DC和DC/DC两大类，DC/DC变换器现已实现模块化，且设计技术及生产工艺在国内外均已成熟和标准化，并已得到用户的认可，但AC/DC的模块化，因其自身的特性使得在模块化的进程中，遇到较为复杂的技术和工艺制造问题。

参考文献：

[1]孙文运.一种新型开关电源的设计[J].电子制作，2022，30（01）：88-90.

项目基金：泉州信息工程学院大学生创新创业训练计划项目资助。

作者简介：黄生水，泉州信息工程学院/通信工程。