一种高精度的自激式多路输出稳压开关电源的设计

　　0 引 言

　　开关电源是一种利用开关功率器件并通过功率变换技术而制成的直流稳压电源。它具有体积小、重量轻、效率高、对电网电压及频率的变化适应性强的特点。开关电源又被称为高效节能电源，内部电路工作在高频开关状态，自身消耗的能量很低，一般电源效率可达80 %以上，比普通线性稳压电源提高一倍。

　　开关电源的主电路拓扑有很多种，从DC/DC 变换输入与输出间有无变压器隔离，开关电源分为有变压器隔离和无变压器隔离，每类又有几种拓扑，即Buck(降压型)、Boost (升压型)、Buck-Boost (升压-降压型)、Cuk(串联式)及Sepic (并联式)等;按激励方式分，有自激式和它激式;按控制种类包括PWF(调频式)、PWM(调宽式)、PAM(调幅式)和RSM(谐振式)4 种;按能量传递方式有连续模式和不连续模式。用的最多的是调宽式变换器。调宽式变换器有以下几种:正激式(Forward )、反激式(Feedback )、半桥式(Half Bridge Mode )、全桥式(Full Bridge Mode )及推挽式(Push Draw Mode )等。若按开关管的开关条件可分为硬开关(Hardswitching)和软开关(Softswitching)两种。根据对开关电源的各种拓扑和控制方式的技术要求，工程实际的实现难易，电器性能及成本等指标的总结，本文选用有变压器隔离的自激型反激式拓扑来实现这款多路输出高精度的开关电源。

　　1 开关电源的原理

　　多路输出高精度的开关电源原理如图1 所示。

图1 开关电源原理图

　　一般开关电源由图1 中所示四部分组成。输入电路主要由防雷、滤波、浪涌电流抑制、整流电路等构成。

　　作用是把输入电网交流电源转化为符合电源输入要求的直流电源。变换电路含开关电路、变压器及RCD 吸收电路等，是开关电源能量变换的主通道。控制电路含取样电路，本论文采用大阻值电阻分压取样，含基准电源，此处用TL431 产生2 。5V 基准电源。此外还有误差放大及脉冲驱动电路，取样的误差信号经光耦线性放大误差信号同时反馈产生驱动开关管的矩形脉冲，达到调节输出电压的目的。输出电路包含整流、滤波，把输出电压整流成脉动直流，并平滑成低纹波直流电压。本论文实现的电源，具有设计简单，体积小，效率高，纹波小及适用范围广的优点。

　　2 开关电源的设计与实现

　　多路输出高精度的开关电源的主要设计要求如下:

　　输入电压:AC132 V～264 V

　　输入频率:50/60 Hz

　　输出四路电压:U1 24 V/0.5 A、U2-9 V/0.8 A、

　　U3 9 V/0.8 A、U4 5 V/3 A

　　输出功率:40 W

　　纹波电压:≤100 mV