1、24W/12V 開關(guān)電源方案設(shè)計(jì)

各種大家電、小家電、LED產(chǎn)品的設(shè)計(jì)基本上都離不開開關(guān)電源(Switch Mode Power Supply)。前段時(shí)間給大家分享過一款12V/6W開關(guān)電源方案，并分享開關(guān)電源的設(shè)計(jì)方法。大家反應(yīng)功率太小，希望能有更大功率的方案，下面就給大家分享一款24W/12V的方案。

開關(guān)電源設(shè)計(jì)參數(shù)如下：

輸入電壓：85~265VAC(本設(shè)計(jì)為寬電壓輸入，基本上全球所有國家都適用)

輸出電壓：12V/2A(24W)

設(shè)計(jì)開關(guān)電源最重要的是高頻變壓器設(shè)計(jì)，本方案高頻變壓器設(shè)計(jì)如下：

設(shè)計(jì)變壓器前我們需要先確定以下參數(shù)：

輸入電壓范圍：85~265VAC

輸出電壓電流：DC12V，2A

開關(guān)頻率：F=65KHz(參照芯片的規(guī)格書)

最大占空比：D=0.5

磁芯選擇：

24W的開關(guān)電源，選用EF25的磁芯來設(shè)計(jì)變壓器就可以了。(多大功率用多大的磁芯大家可以自行網(wǎng)上深入了解一下)

原邊電壓Vs計(jì)算：

輸入電壓為AC80~265V，計(jì)算最低電壓下的最大功率，最低電壓為80V。

Vs=80*1.3=100V(要考慮線路壓降及整流壓降)

計(jì)算導(dǎo)通時(shí)間：

Ton=1/F*D = 1/65*0.5=7.7uS;

計(jì)算原邊匝數(shù)Np:

Np=Vs*Ton/△Bac*Ae

Np：原邊匝數(shù)

Vs：原邊直流電壓(最低電壓值)

Ton：導(dǎo)通時(shí)間

△Bac：交變工作磁密(mT)，設(shè)為0.2

Ae：磁心有效面積(平方毫米)，EF25 磁心為51平方毫米

Np=(100 *7·7)/(0·2*51)≈75匝

計(jì)算副邊匝數(shù)Ns:

Ns：副邊匝數(shù)

Np：原邊匝數(shù)

Vout：輸出電壓(包含線路壓降及整流管壓降，12V+1V=13V)

Vor：反激電壓(設(shè)置該電壓不高于150V，以免造成芯片過壓損壞,本設(shè)計(jì)中設(shè)為100V)

Ns=(13*75)/100≈10匝

計(jì)算原邊電感量Lp:

Lp=(Vs *Ton)/Ip

Lp：原邊電感量

Ip：原邊峰值電流(芯片設(shè)定最大峰值電流1200mA，此參數(shù)要小于芯片的峰值電流參數(shù)1500mA)

Lp=(100*7.7/1200≈0.64(mH)

變壓器的設(shè)計(jì)驗(yàn)證:

變壓器的設(shè)計(jì)時(shí)最大磁感應(yīng)強(qiáng)度不能大于0.4T，(鐵氧體的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度一般為0·4T 左

右)，由于單端反激電路工作在B-H 的第一象限，磁心又存在剩磁Br 約為0.1T，所以最大的工作磁通Bmax 最大只有0.4-0.1=0.3T

Bmax=(Ip*Lp)/(Np*Ae)

Bmax=(1200*0·64)/(75*51)=0.2

Bmax<0.3 證明設(shè)計(jì)合理

變壓器的漏感：

變壓器不是理想器件，在生產(chǎn)過程中一定會(huì)存在漏感，漏感會(huì)影響到產(chǎn)品的穩(wěn)定及安

全，所以要盡量減小，漏電感應(yīng)控制在電感量的5%以內(nèi)。

根據(jù)以下設(shè)計(jì)，最終得出以下變壓器參數(shù)(把以下參考給供應(yīng)就可以供樣了)：

使用磁心：臥式EF25，你也可以用立式的

原邊匝數(shù)Np=75匝，線徑0.32mm 原邊4腳起1腳落 ，5腳為空腳作固定用

副邊匝數(shù)Ns=10匝，線徑0.91mm 副邊9腳起7腳落

原邊電感量Lp=0.64mH

注意：漆包線的線徑大家可以根據(jù)電流的大小選定，腳位要定義為防呆的，防止生產(chǎn)時(shí)插反

重要元件說明：

F1:保險(xiǎn)絲250V/2A，必需安裝

C1:X2安規(guī)電容，0.1uF/275V

MOV1:471K

L1:共模電感，EE13/25mH

D1:橋堆，600V

CY1：電容，1nF/400V

C2:33uF/400V

C3:瓷片電容2.2nf

T1:高頻變壓器

D2:二極管FR107

D3:二極管HER504

D4:穩(wěn)壓二極管11V/0.5W

U1:開關(guān)電源控制芯片DK124

U3:光偶PC817

PCB設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)：(引用于芯片的規(guī)格書)

功率器件需要散熱，芯片的主要熱量來自功率開關(guān)管，功率開關(guān)管與引腳5678相連接，所以在PCB布線時(shí)，應(yīng)該將引腳5678外接的銅箔的面積加大并作鍍錫處理，以增大散熱能力。

芯片的5678引腳是芯片的高壓部分，最高電壓可達(dá)600V以上，所以在線路布置上要與低壓部分保證1.5mm以上的安全距離，以免電路出現(xiàn)擊穿放電現(xiàn)象。

2、12v開關(guān)電源電路講解

1、市電經(jīng)D1整流及C1濾波后得到約300V的直流電壓加在變壓器的①腳(L1的上端)，同時(shí)此電壓經(jīng)R1給V1加上偏置后后使其微微導(dǎo)通，有電流流過L1，同時(shí)反饋線圈L2的上端(變壓器的③腳)形成正電壓，此電壓經(jīng)C4、R3反饋給V1，使其更導(dǎo)通，乃至飽和，最后隨反饋電流的減小，V1迅速退出飽和并截止，如此循環(huán)形成振蕩，在次級(jí)線圈L3上感應(yīng)出所需的輸出電壓。

2、L2是反饋線圈，同時(shí)也與D4、D3、C3一起組成穩(wěn)壓電路。當(dāng)線圈L3經(jīng)D6整流后在C5上的電壓升高后，同時(shí)也表現(xiàn)為L2經(jīng)D4整流后在C3負(fù)極上的電壓更低，當(dāng)?shù)椭良s為穩(wěn)壓管D3(9V)的穩(wěn)壓值時(shí)D3導(dǎo)通，使V1有基極短路到地，關(guān)斷V1，最終使輸出電壓降低。

3、電路中R4、D5、V2組成過流保護(hù)電路。當(dāng)某些原因引起V1的工作電流大太時(shí)，R4上產(chǎn)生的電壓互感器經(jīng)D5加至V2基極，V2導(dǎo)通，V1基極電壓下降，使V1電流減小。D3的穩(wěn)壓值理論為9V+0.5~0.7V，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，若要改變輸出電壓，只要更換不同穩(wěn)壓值的D3即可，穩(wěn)壓值越小，輸出電壓越低，反之則越高。

12V開關(guān)電源電路二

開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制IC和MOSFET構(gòu)成。開關(guān)電源和線性電源相比，二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長，但二者增長速率各異。線性電源成本在某一輸出功率點(diǎn)上，反而高于開關(guān)電源，這一點(diǎn)稱為成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開關(guān)電源技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新，這一成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)日益向低輸出電力端移動(dòng)，這為開關(guān)電源提供了廣闊的發(fā)展空間。

+12V、0.5A單片開關(guān)穩(wěn)壓電源的電路如圖所示。其輸出功率為6W。當(dāng)輸入交流電壓在110～260V范圍內(nèi)變化時(shí)，電壓調(diào)整率Sv≤1%。當(dāng)負(fù)載電流大幅度變化時(shí)，負(fù)載調(diào)整率SI=5%～7%。為簡化電路，這里采用了基本反饋方式。接通電源后，220V交流電首先經(jīng)過橋式整流和C1濾波，得到約+300V的直流高壓，再通過高頻變壓器的初級(jí)線圈N1，給WSl57提供所需的工作電壓。從次級(jí)線圈N2上輸出的脈寬調(diào)制功率信號(hào)，經(jīng)VD7、C4、L和C5進(jìn)行高頻整流濾波，獲得+12V、0.5A的穩(wěn)壓輸出。反饋線圈N3上的電壓則通過VD6、R2、C3整流濾波后，將控制電流加至控制端C上。由VD5、R1，和C2構(gòu)成的吸收回路，能有效抑制漏極上的反向峰值電壓。該電路的穩(wěn)壓原理分析如下：當(dāng)由于某種原因致使Uo↓時(shí)，反饋線圈電壓及控制端電流也隨之降低，而芯片內(nèi)部產(chǎn)生的誤差電壓Ur↑時(shí)，PWM比較器輸出的脈沖占空比D↑，經(jīng)過MOSFET和降壓式輸出電路使得Uo↑，最終能維持輸出電壓不變。反之亦然。

12V開關(guān)電源電路三

該開關(guān)電源屬于小功率開關(guān)電源，輸入220V交流市電，輸出12V直流電，最大輸出電流1.3A，主要應(yīng)用于小型設(shè)備的供電，比如樓宇監(jiān)控設(shè)備等。其電原理圖如圖1所示。其控制核心器件為脈寬調(diào)制集成電路TL3843P(內(nèi)含振蕩器、脈寬調(diào)制比較器、邏輯控制器，具有過流、欠壓等保護(hù)控制功能，最高工作頻率可達(dá)500MHz.啟動(dòng)電流僅需ImA)。各引腳功能如下：(1)腳是內(nèi)部誤差放大器的輸出端，通常與(2)腳之間有反饋網(wǎng)絡(luò)，確定誤差放大器的增益。(2)腳是反饋電壓輸入端，作為內(nèi)部誤差放大器的反相輸入端，與同相輸入端的基準(zhǔn)電壓(+2.5V)進(jìn)行比較，產(chǎn)生誤差控制電壓，控制脈沖寬度。(6)腳過流檢測(cè)輸入端，當(dāng)接人的電壓高于1V時(shí)，禁止驅(qū)動(dòng)脈沖的輸出。(4)腳為RT/RC定時(shí)電阻和電容的公共接人端，用于產(chǎn)生鋸齒振蕩波。(5)腳為接地端。(6)腳為脈寬可調(diào)脈沖輸出端。(7)腳為工作電壓輸入端(10V》Vi≤30V)。(8)腳為內(nèi)部基準(zhǔn)電壓(VREF=5v)輸出端。

3、5v開關(guān)電源改12v最簡單方法

在很多場(chǎng)合下，我們會(huì)需要一些電子設(shè)備使用12V電源，但又無法直接使用充電器或電池來為其供電時(shí)，我們可以選擇改裝一個(gè)硬件5V開關(guān)電源來實(shí)現(xiàn)這一目的。下面我們將詳細(xì)講解如何將5V開關(guān)電源改為12V電源，同時(shí)保證其安全可靠性能。

第一步：準(zhǔn)備材料

首先需要準(zhǔn)備的是12V適配器，最好是功率比原來的5V適配器大。由于我們需要將直流電轉(zhuǎn)換為可用的直流電，因此一個(gè)全波整流電路(bridge rectifier)也是必不可少的，可以在電子市場(chǎng)上購得。另外還需要一個(gè)容量在1000uF至2200uF之間的電解電容，以及一個(gè)小型穩(wěn)壓器(7805，TO-220)。

第二步：連接電路

首先將橋式整流器的兩個(gè)AC進(jìn)線銅片連接至適配器的某個(gè)繞組，熱熔膠可以將線固定在適配器插頭上。另外兩個(gè)DC輸出線，紅線陽極連接穩(wěn)壓器的Vin腳，黑線陰極連接穩(wěn)壓器的接地腳。同樣與穩(wěn)壓器連接的同時(shí)，也需要將兩個(gè)電容并聯(lián)到其輸出端，方便后續(xù)去噪。

第三步：調(diào)試電路

將適配器插上電源，若一切連接無誤，則橋式整流器會(huì)將變壓器上的交流電轉(zhuǎn)換成可用的直流電。接下來我們需要測(cè)試輸出電壓并根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。打開萬用表，選擇電壓檔位，紅表筆夾在輸出端的陽極，黑表筆夾在接地點(diǎn)(可穩(wěn)定的接地)，讀取輸出電壓。理想情況下，輸出電壓應(yīng)該是11.8V至12.2V之間，如果超出這個(gè)范圍，則需要調(diào)整穩(wěn)壓器的高低端電阻值，直到輸出電壓達(dá)到理想范圍。電阻值的計(jì)算因人而異，具體情況需要根據(jù)實(shí)際測(cè)量結(jié)果來確定。

接下來需要測(cè)試電路的工作效果，此時(shí)將一個(gè)5W負(fù)載(如12V風(fēng)扇)連接至輸出端，然后通電測(cè)試。如果電路運(yùn)行正常，則輸出電壓不會(huì)隨負(fù)載變化而發(fā)生明顯變動(dòng)，電路負(fù)載能滿足12V為電源的設(shè)備運(yùn)行，而且穩(wěn)定性高，沒有發(fā)熱的現(xiàn)象，則說明電路的調(diào)試已經(jīng)成功完成。

第四步：安全考慮

電路調(diào)試成功后，我們需要考慮一些安全問題。首先應(yīng)該蓋上完整的外殼，避免外部意外的擦傷或短路導(dǎo)致的安全隱患。同時(shí)還需要注意電路周圍的空氣流動(dòng)，避免過熱產(chǎn)生，使電路出現(xiàn)故障。這個(gè)時(shí)候，需要將電路輻射熱導(dǎo)向散熱片上，這樣可以長期保持電路的最佳運(yùn)行狀態(tài)。

總的來說，將5V開關(guān)電源改為12V電源，需要準(zhǔn)確地聚焦每一個(gè)步驟，并嚴(yán)格遵守操作規(guī)范。通過以上的操作流程，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)到了如何簡單快捷地將5V開關(guān)電源改為12V電源，這是一個(gè)很好的DIY過程，不僅提高了我們的電子實(shí)驗(yàn)技能，也讓我們的手工能力得到提升，同時(shí)也為我們節(jié)省了相應(yīng)的費(fèi)用。

4、12v時(shí)控開關(guān)怎么接線?

12v時(shí)控開關(guān)：可控制低壓直流(DC12v)用電器或者低壓12V燈具(LED外露燈、LED漫反射燈條等)自動(dòng)定時(shí)開關(guān)。

12v時(shí)控開關(guān)

通過藍(lán)牙和手機(jī)進(jìn)行連接，15米范圍內(nèi)使用微信小程序?qū)﹂_關(guān)進(jìn)行無線控制。設(shè)置好定時(shí)時(shí)間，可以實(shí)現(xiàn)用電器的自動(dòng)定時(shí)開、關(guān)。

12v定時(shí)開關(guān)怎么接線?(以控制12v低壓燈具為例)

1.220V市電接入空氣開關(guān)，空氣開關(guān)接出火零線連接在LED電源(AC220v-DC12v變壓器)的L、N接線端子上。

2.LED電源的正負(fù)極連接在12v時(shí)控開關(guān)左側(cè)的進(jìn)線端子。

3.12v時(shí)控開關(guān)右側(cè)的出線端子連接低壓直流的燈具。

備注：12v時(shí)控開關(guān)控制其他低壓用電器，DC12V直流電直接連接在開關(guān)的左側(cè)進(jìn)線，用電器連接開關(guān)右側(cè)出線端子。

5、開關(guān)電源噪音怎么解決

開關(guān)電源是一種能夠?qū)?00V-260V交流電轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的5V、12V、24V直流電的電子設(shè)備，這種電源通過高頻開關(guān)電路將輸入的電壓變成火花，從而達(dá)到高效降壓的目的。但是，開關(guān)電源使用過程中產(chǎn)生的噪音卻是很多人關(guān)注的問題。本文將介紹開關(guān)電源噪音產(chǎn)生的原因以及如何采取有效的措施降低開關(guān)電源噪音。

一、開關(guān)電源噪音產(chǎn)生的原因

1. 磁場(chǎng)干擾

開關(guān)電源中的高頻磁場(chǎng)會(huì)對(duì)周圍的其他電子設(shè)備產(chǎn)生干擾，造成電磁輻射噪音。

2. 電容并聯(lián)

開關(guān)電源中的濾波電容并聯(lián)也會(huì)產(chǎn)生噪音，這種噪音通常是高頻噪音。

3. 驅(qū)動(dòng)電壓

開關(guān)電源的驅(qū)動(dòng)電路是一個(gè)高頻電路，由于高頻信號(hào)的傳輸特性，驅(qū)動(dòng)電壓會(huì)產(chǎn)生射頻干擾，從而影響到開關(guān)電源的工作穩(wěn)定性。

4. 電感漏磁

開關(guān)電源中的電感漏磁也是產(chǎn)生噪音的原因之一。

二、開關(guān)電源噪音解決方案

1. 降低電容并聯(lián)噪音

開關(guān)電源中的電容并聯(lián)是高頻噪音的主要來源，為了降低電容并聯(lián)噪音，需要采取以下措施：

(1)采用有機(jī)電解電容：有機(jī)電解電容的電容量比較小，相應(yīng)的產(chǎn)生的噪音也小。

(2)采用多個(gè)小容值電容并聯(lián)：多個(gè)小容值電容并聯(lián)可以分?jǐn)傠娙莶⒙?lián)產(chǎn)生的噪音。

(3)采用獨(dú)立電源：獨(dú)立電源能有效地降低電容并聯(lián)產(chǎn)生的噪音。

2. 加強(qiáng)屏蔽

屏蔽是有效的降噪方法，通過使用合適的屏蔽材料，可以有效地降低電子設(shè)備和周圍環(huán)境的干擾。

(1)提高屏蔽性能：選用屏蔽性能較好的屏蔽材料，如鐵磁材料、鋁箔、銅箔等。

(2)增加屏蔽層數(shù)：在關(guān)鍵部位一層屏蔽不足以達(dá)到要求時(shí)，可在原有的基礎(chǔ)上增加屏蔽層數(shù)。

3. 降低驅(qū)動(dòng)電壓噪音

開關(guān)電源的驅(qū)動(dòng)電壓是產(chǎn)生噪音的主要因素之一，為了降低驅(qū)動(dòng)電壓的噪音，可以采取以下措施：

(1)選擇合適的電源：選擇工作性能更加穩(wěn)定的電源對(duì)開關(guān)電源的噪音產(chǎn)生，可極大降低影響。

(2)降低驅(qū)動(dòng)電壓的噪音：可通過電源濾波電容、磁珠、扭矩磁環(huán)、TLPI網(wǎng)絡(luò)等方式降低驅(qū)動(dòng)電壓的噪音。

4. 降低電感漏磁噪音

電感漏磁也是造成開關(guān)電源噪音的原因之一。為了降低電感漏磁噪音，可以采取以下措施：

(1)選用高品質(zhì)的電感：選用電感品質(zhì)好的原材料，可大大降低電感漏磁噪音。

(2)采用磁屏蔽技術(shù)：在關(guān)鍵部位采用磁屏蔽技術(shù)，可以有效地降低電感漏磁產(chǎn)生的噪音。

總結(jié)：

開關(guān)電源的噪音問題一直是電子工程師要面對(duì)的難題之一。為了降低開關(guān)電源噪音，需要對(duì)噪音產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行干預(yù)。以上所述僅是一些常見的噪音解決方法，實(shí)際上開關(guān)電源噪音產(chǎn)生的原因較為復(fù)雜，具體的解決方案需要根據(jù)具體情況而定。