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電源電路設計范文第1篇

【關鍵詞】噪聲類型 低噪聲電源 DC-DC電源 低功耗電路設計

對于影響電源的噪聲有以下幾種：

1 電路板噪聲

1.1 地環路干擾

當電流流過地線時，地線阻抗的存在，就會產生電壓。當電流較大時，電壓也很大。電路具有不平衡性，所有導線電流不同，這樣就產生了差模電壓，對電路造成影響。

1.2 地環路電磁耦合干擾

根據電磁感應定律，在實際電路PCB上，J、N、L、M形成的“地線環路”，將包圍一定的面積，而環路所包圍的面積中，有變化的磁場存在，在環路中，感生電流產生，形成了干擾。

2 電氣噪聲

2.1 電壓調節器

電壓調節器是普通的功率轉換器，主要包含：“開關型、并聯型和線性調節器”。對于線性和并聯型調節器，其適用范圍有限；其輸出電壓必須，低于輸入電壓。另外，大多數開關調節器的效率，也優于對應的線性，并聯型調節器。由于線性、并聯型調節器具有低噪聲和簡單性優點，相對于開關調節器有很大的吸引力。

2.2 共模噪聲

在輸入或輸出端的兩條連接線上，共模傳導噪聲的相位相同。一般來講，它能造成影響，是那些和大地通路的固定系統。在有共模濾波器離線式的電源中，共模噪聲的主要產生源是：“mosfet”。Mosfet，是電路的主要耗能元件。

2.3 電場

在兩個具有不同電位的表面或實體之間，都有電場存在。因此，我們用一個接地的防護罩，把設備屏蔽起來，限制了設備內部的電場噪聲，存在于屏蔽罩內部。這種屏蔽措施，已被廣泛用于“監視器、示波器、開關電源”以及其它具有大幅度“電壓擺動”的設備。

2.4 磁場

雖然電場，容易控制，但磁場就不同。把電路封閉起來，可以起到屏蔽的作用，即采用高磁導率的物質，這種方法，實現起來困難。總而言之，在源頭將其減至最小，

這是控制磁場散射最好的辦法。

2.5 電感器

我們選用高磁導率的材料，來降低電感散射，使磁場于磁芯中，不向周圍散射。對于高磁導率介質，能量不能儲存很多，這樣，常常采用帶有氣隙的高磁導率磁芯，來縮小電感尺寸。

3 直流電源線噪聲

3.1 DC電源線上的輻射噪聲

通過AC適配器來供電的，在家用的電子設備，包括便攜式設備。AC適配器與便攜式電子設備，其連接，是通過一根DC導線，其作用類似于一根天線，它同外界噪聲源一樣，從這根導線來發射噪聲。因此，噪聲免疫性測試就十分必要了。

3.2 噪聲的抑制

通過DC電源線，便攜式電子設備內部噪聲，是以共模的方式輸出的，和AC適配器導線的一樣，可以用共模噪聲濾波器，進行有效抑制。

我們要設計一個超低功耗，無線產品，對于一個3AH的電池，要能工作5-6年，需要整個通信機制，有省電的功能，有超低功耗的能力。一個無線產品需要具有超低功耗，需要從產品的幾個構成部分來分析：（1）電源部分；（2）RF部分；（3）CPU部分；（4）其他部分。

3.3 電源芯片選擇原則

（1）選擇廠家產品，工藝成熟，產品質量好，性價好。

（2）用封裝小的，一般小封裝小電流，大封裝大電流。

（3）廠家選擇技術支持好的，對于小公司，選擇電源器件時要注意。

（4）要工作頻率高的產品，降低周圍器件，降低成本。

（5）資料選擇要齊全，最好有中文的，可以申請的，有免費的，供貨周期短的。

3.5 DC-DC電源選擇

我們對于DC-DC的選擇，主要考慮轉換的效率、紋波、輸入和輸出電壓等。

我們在設計電路時，要注意“輸出電流、高效率、小型化，輸出電壓要求”，在選擇DC/DC變換器時。注意以下幾點：

（1） 對于輸出電流較小時，可選擇FET內置型；而輸出電流較大時，選擇外接FET類型。

（2）考慮效率的話，注意以下幾點：優先考慮重負荷時，紋波電壓和消除噪音，選擇PWM控制型；同時需重視效率，低負荷時，則選擇PFM/PWM切換控制型。

（3） 對于小型化的，則選擇小型線圈的高頻產品。

（4）輸出電壓，需要達到固定電壓以上，或不固定的輸出電壓時，對于輸出電壓，可選擇輸出可變的分離型產品即VDD/VOUT。

4 升壓式DC/DC變換器原理

采用1-2節電池，便可獲得3-12V工作電壓，工作電流，可達幾十毫安至幾百毫安，其轉換效率可達70%-80%。對于升壓式DC/DC變換器，主要用于輸出電流小的場合。由于，電路的性能被兩個方面影響，即印制線走線方式、元器件的放置。所以，接地線設計的三個原則：1.用平面布線方式接地和電源線。2.按電路圖中的信號，電流走向按順序，逐個放置元器件。3.在應用時，實驗獲得的數據，不調整。

我們在設計中，以上原則和要點需要注意，減少了電路噪聲和信號干擾。在設計銅線走線模式和元件放置時，應謹記以下兩點：“布線之間，會產生雜散電容；連線長度會產生阻抗”。在設計中，要注意線間雜散電容；縮短布線長度，有利于消除噪聲，減少輻射的產生。

總而言之，在設計中，以上原則和要點需要我們注意，減少了電路噪聲和信號干擾。

參考文獻

[1]孟志強.中頻電源并聯逆變控制規律的研究[J].湖南大學學報，1995（06）.

[2]許峰，柳玉秀.徐殿國新型軟開關全橋變換器IGBT高速驅動電路[J].電力電子技術，2004（01）.

[3]盧紅.IGBT驅動保護與應用技術[J].電力電子技術，1993（02）.

[4]張青，康勇.IGBT驅動模塊EXB841剖析[J].電力電子技術，1994（04）.

[5]丁祖軍，鄧建勇，梅軍.基于EXB841的IGBT驅動電路設計及優化[J].電力自動化設備，2004（06）.

電源電路設計范文第2篇

1）實際導通時柵極偏壓一般選12～15V為宜；而柵極負偏置電壓可使IGBT可靠關斷，一般負偏置電壓選－5V為宜。在實際應用中為防止柵極驅動電路出現高壓尖峰，最好在柵射之間并接兩只反向串聯的穩壓二極管。

2）考慮到開通期間內部MOSFET產生Mill－er效應，要用大電流驅動源對柵極的輸入電容進行快速充放電，以保證驅動信號有足夠陡峭的上升、下降沿，加快開關速度，從而使IGBT的開關損耗盡量小。

3）選擇合適的柵極串聯電阻（一般為10Ω左右）和合適的柵射并聯電阻（一般為數百歐姆），以保證動態驅動效果和防靜電效果。根據以上要求，可設計出如圖1所示的半橋LC串聯諧振充電電源的IGBT驅動電路原理圖。考慮到多數芯片難以承受20V及以上的電源電壓，所以驅動電源Vo采用18V。二極管V79將其拆分為＋12．9V和－5．1V，前者是維持IGBT導通的電壓，后者用于IGBT關斷的負電壓保護。光耦TLP350將PWM弱電信號傳輸給驅動電路且實現了電氣隔離，而驅動器TC4422A可為IGBT模塊提供較高開關頻率下的動態大電流開關信號，其輸出端口串聯的電容C65可以進一步加快開關速度。應注意一個IGBT模塊有兩個相同單管，所以實際需要兩路不共地的18V穩壓電源；另外IGBT柵射極之間的510Ω并聯電阻應該直接焊裝在其管腳上（未在圖中畫出），而且最好在管腳上并聯焊裝一個1N4733和1N4744（反向串聯）穩壓二極管，以保護IGBT的柵極。

2實驗結果及分析

在變換器的LC輸出端接入兩個2W／200Ω的電阻進行靜態測試。實驗中使用的儀器為：Agi－lent54833A型示波器，10073D低壓探頭。示波器置于AC檔對輸出電壓紋波進行觀測，波形如圖5所示。由實驗結果看，輸出紋波可以基本保持在±10mV以內，滿足設計要求。此后對反激變換器電路板與IGBT模塊驅動電路板進行對接聯調。觀察了IGBT柵極的驅動信號波形。由實驗結果看，IGBT在開通時驅動電壓接近13V，而在其關斷時間內電壓接近5V。這主要是電路中的光耦和大電流驅動器本身內部的晶體管對驅動電壓有所消耗（即管壓降）造成的，故不可能完全達到18V供電電源的水平。

3結論

電源電路設計范文第3篇

關鍵詞：備用電源；控制組件；測試電路設計與調試

引言

隨著科技水平的不斷發展，設備對于供電系統的需求量也是越來越大，其中設備的備用電源是設備電源系統中重要的組成部分，備用電源控制組件就其控制部分，提供為電瓶和備用匯流條電源的人工和自動選擇起著至關重要的作用，一旦存在于備用電源系統中的故障沒有按時測出并修理，那么故障有可能會進一步的擴大，與此同時也會影響設備中其他系統的正常運行工作，導致設備故障的出現，最壞的就是危及人身安全。而備用電源系統的關鍵環節就是在于備用電源控制組件，所以備用電源控制組件的好與壞就成了備用電源系統的關鍵所在。

1、設備供電系統的涵義

設備供電系統就是指設備中電能產生、變換、輸送以及分配部分的總稱，其中是指從電源到用電設備輸入端的全部，這通常就由兩部分組成，一部分是電源系統，另一部分是輸配電系統。

2、備用電源控制組件組成及功能的分析

2.1備用電源控制組件組成

備用電源控制組件監控電瓶和備用電源電門的位置，也同時監控交流、直流和電瓶匯流條，從而更好的控制電瓶匯流條、轉換熱電瓶匯流條以及交流備用匯流條等等。

備用電源控制組件使用內部的繼電器控制電源的分配其中包括：電瓶匯流條正常繼電器；直流匯流條備用繼電器備用匯流條正常繼電器；轉換熱電瓶匯流條繼電器；備用匯流條備用繼電器。

2.2備用電源控制組件功能介紹

備用電源控制組件可以提供電瓶和備用匯流條電源的人工和自動選擇。備用電源控制組件為大型設備上的電源儀表、電瓶以及其他組件提供直流系統的故障數據。備用電源控制組件也可以使電源系統的某些電源配電繼電器受到控制。

3、備用電源控制組件的操作系統分析

備用電源控制組件一般都是由直流匯流條、變壓整流器、電瓶以及靜變流器和轉換匯流條提供控制和備用電源的分配。還有一部分分配電源給設備負載供電。

備用電源控制組件提供控制功能和備用配電系統。備用電源控制組件是由大型設備的開關輸入以及內部遙感數據和其他設備系統控制的匯流條相結合，電瓶充電的操作，連接和控制靜變流器，備用電源控制組件給大型設備的操控室內的P5-13提供故障信息，這樣的做法才能達到隔離的目的。

備用電源控制組件控制分為兩部分，一個是正常控制部分，另一個是備用控制部分，這兩部分都有一個電路板對其進行控制，兩塊板都是相同，每個電路都能從操控室內得到一樣的輸入，2個ID引腳構成，就是在正常和備用系統電路板和里面的集成電路提供必要的輸出。

正常控制：正常控制的電路板提供控制邏輯以及備用匯流條正常繼電器備用控制電路板的控制邏輯，這種控制邏輯要被編寫在集成電路中，備用控制電路的控制邏輯也必須設計到集成電路中，才能被驗證，正常電路板監控被備用控制電路板控制的繼電器所o助出點，一旦發現分配失誤，故障就會立刻傳到大型設備的操控室中。

備用控制：備用控制板提供了局部直流匯流條備用繼電器的邏輯控制。集成電路用在邏輯控制中，正常控制電路的控制邏輯要設計到集成電路中加以驗證，備用線路監控被正常控制電路板控制的繼電器的輔助出點，一旦發現錯誤的分配，故障也會顯示在設備的操控室當中，備用電路板還可以提供控制信號，為遠程的電瓶充電器抑制繼電器。

4、備用電源控制組件測試原理分析

模擬備用電源控制組件中的邏輯信號，對于控制邏輯進行簡單的證明，通過高低點位來判斷通電的情況。

測試所需工具：數字萬用表備用電源控制組件模擬控制邏輯塊、示波器、電阻、停表、變壓器等。

測試的條件是：每一次測試前，都要都測試板的各個開關位置進行確認。測試前設置后，要等待一分鐘之后再進行相應的測試。

測試步驟：對電瓶匯流條輸入測試，在其中連接萬用表，設置輸入電壓電瓶匯流條電壓至36V，等待15秒后，調節到18V，再等待15秒后，將電瓶匯流條電壓上調到36V，與此同時改變TR3的電壓值。設置電瓶匯流條電壓至24V，打開負載，測試這其中電流應在0.1-0.9A范圍內。

對整流28V輸入測試：首先關閉電源，用萬用表測試轉換繼電器，再打開電源，直流匯流條電路應在0.08-0.12A之間。然后設置轉換繼電器為18V，15秒后，將轉換繼電器只上調為32V，這是DS22應該處于一種熄滅的狀態。改變轉換繼電器電壓由0-29.5V時，DS17和DS18臨界工作電壓應該在17至19V之間。

5、故障現象以及分析

對于電瓶匯流條的測試結果是：如果備用電源控制組件沒有信號響應的話，一般問題都會出現在集成電路板的輸出端，還有可能是電瓶匯流條沒有反應的作動。一旦臨界電壓超出規定電壓范圍內，則故障會出現在輸出端上，還有可能是電路板的某一處出現短路或者斷路以及發生跳弧的現象。如果電流測試范圍不在0.1-0.9A的范圍內，那么極有可能是輸出端出現故障，也可能是電路板出現短路、斷路或者跳弧的發生。

對于整理28V測試結果為：一旦電流表讀數不在0.08-0.12A范圍內，檢測電瓶匯流條正常繼電器的作動情況。如果備用電源控制組件沒有信號響應，必須檢測其輸出端或者其他繼電器的作動情況。如果DS17和DS18的臨界電壓不在規定范圍內，則有可能是輸出端的兩級出現故障，也有可能是三極管出現故障。

結語

隨著科技的不斷發展，設備的應用也是越來越普及。發動機是設備的“心臟”，那么電源系統就是設備中的“血液”。它為設備的正常運行提供了必要的保證。本文首先對于設備供電系統進行了詳細的介紹，對備用電源電路進行了簡單的分析，介紹了備用電源相關的控制部件，然后對于備用電源控制組件展開介紹，對其特點和邏輯控制進行了詳細的分析。這些分析需要更加深入的研究與論證，對備用電源控制組件進一步提高工作效率，對其測試軟件進行開發和研究，有著很大的發展空間。

參考文獻：

[1]朱雄世.新型電信電源系統與設備[J].人民郵電出版社，2002

[2]李慧蓮，李正家，趙秉信.電信電源系統與設備[J].人民郵電出版社，2002

電源電路設計范文第4篇

關鍵詞：開關電源；過壓保護；過流保護；M51995A電源芯片

中圖分類號：TM13 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2016）11-0-02

0 引 言

隨著時代的前進與社會的發展，開關電源已逐漸代替傳統的鐵心變壓器電源。開關電源的集成化與小型化正逐步成為發展趨勢[1-3]，開關電源更是在計算機、通信、電器等領域得到廣泛應用[4]。但開關電源系統若無性能良好的保護電路便很容易導致儀器壽命的縮短甚至使儀器受到損壞。由此可見，為了能夠讓開關電源在惡劣環境以及突發故障的情況下安全穩定的工作，保護電路的設計就顯得尤為重要。開關電源的基本結構框圖如圖1所示。

1 M51935AFP開關穩壓芯片簡介

M51995A是一款開關電源初級PWM 控制芯片，專為AC/DC變換設計，芯片功能如表1所列。它主要包括振蕩器、PWM比較、反饋電壓檢測變換、PWM鎖存、過壓鎖存、欠壓鎖存、斷續工作電路、斷續方式和振蕩控制電路、驅動輸出及內部基準電壓等。

M51995A既具有快速輸出和高頻振蕩能力，又具有快速響應的電流限制功能[5]。此外，過流時采用斷續方式工作可以有效保護二次電路。該芯片的主要特征如下：

（1）工作頻率低于500 kHz；

（2）輸出電流能夠達到±2 A；

（3）輸出上升時間為60 s，下降時間為40 s；

（4）起動電流比較小，典型值為90 A；

（5）起動電壓為16 V，關閉電壓為10 V；

（6）起動電壓和關閉電壓的壓差大；

（7）過流保護采用斷續方式工作；

（7）用脈沖方法快速限制電流；

（8）欠壓、過壓鎖存電路。

3 實驗仿真分析

為進一步驗證所設計的開關電源保護電路的工作性能，我們采用計算機仿真軟件MultiSIM對所設計的保護電路做了軟件仿真測試。當電源輸出電壓為60 Hz正弦波、有效值為24 V時，電源保護電路的光耦控制OVP端的信號輸出狀態如圖4所示。

圖4中的仿真結果表明，輸出電壓信號變化控制光耦的導通，從而控制了光耦OVP端的電壓輸出，當電源輸出電壓在0 V-24 V期間時，光耦輸入端沒有電壓信號不導通，OVP端電壓為0，電路處于保護工作狀態；電壓在0+24 V期間時，光耦輸入端有電壓信號作用而導通，OVP端電壓為+5 V，電路處于正常工作狀態。當輸出電壓過高時，OVP端電壓為0，電路處于保護工作狀態。40 V電壓信號的狀態圖如圖5所示。

實驗仿真結果表明，當電源輸出電壓范圍為0+24 V時，開關電源電路正常工作；當電壓為負電壓時，光耦中的二極管反向截止，OVP端電壓為0，開關電源的保護電路工作，電源輸出為0；當輸出電壓高于+24 V時，OVP端電壓為0，開關電源進入保護電路工作狀態，電源輸出0。

4 結 語

本文基于M51995A電源芯片設計了開關電源的過壓和過流保護電路，通過計算機仿真結果表明，該電路設計合理，工作穩定，電路設計可以有效降低電路的復雜程度和成本，能對開關電源電路進行有效保護，從而使電源運行安全可靠，設計完全能滿足系統性能的指標要求。

參考文獻

[1] 歐浩源，丁志勇.電流控制型脈寬調制器UC3842在開關電源中的應用[J]. 今日電子，2008（C00）：88-89.

[2] 王朕，潘孟春，單慶曉.UC3842應用于電壓反饋電路中的探討[J].電源技術應用，2004（8）：480-483.

[3] 關振源，張敏.基于電流型PWM控制器的隔離單端反激式開關電源[J].電子元器件應用，2005（2）：21-23.

電源電路設計范文第5篇

【關鍵詞】數字電視；多頻率射頻信號源系統；射頻電路；設計；現實意義

前言：多頻率射頻信號源系統是數字電視正常使用的重要保障，也是目前我國在數字電視應用領域研究中的重點內容。本文將著重進行射頻電路的設計研究，希望能夠推動相關研究工作能夠邁上一個新的臺階，推動行業有序快速發展。

一、射頻電路的重要性分析

（一）多頻率射頻信號源系統正常運轉的重要保障

目前多頻率射頻信號源系統的開發設計研究已經日臻完善，相應的應用程度隨著經濟形勢的迅猛發展而得到了明顯的提升。

（二）相關學科發展的重要基石

由于我國在相關研究起步較晚，與發達國家之間存在著明顯的差距，導致電頻電路的設計僅能滿足于我國范圍內居民使用需求，無法創造更為豐厚的經濟價值，因此射頻電路的應用研究成為了促進相關學科發展的重要基石，也是其發展的結晶，對我國此方面研究工作具有重要的現實意義。

二、射頻電路設計

從恒溫晶振發出的信號在到達了頻率合成器后，相應的控制單元進行信號的控制與分析處理，進而達到控制頻率產生的目的。頻率合成器是射頻電路的初始應用設備，也是整個電路正常運轉、信號頻率生成的重要階段。

由于產生的頻率傳輸過程中分散性較大，如果想要頻率正常傳輸就需要使用濾波器進行有效的過濾篩選，從而將頻率恢復到一個相應的固定值，達到更有效傳輸的目的。可控衰減器能夠將過高的頻率有效降低，從而配合其他元器件進行傳輸工作，由于濾波器與可控衰減器的工作時間存在著較大的同步性，因此本項研究中將二者設計在了一個工作區域內，有效的節約了設備所占空間以及成本，降低了射頻電路的總成本，提高了其使用價值。

經過濾波器以及可控衰減器處理后的信號被送到了前級功效，經過了實際檢測后增益值大于30db，工作狀態穩定。整個處理系統的電流約為330mA，電源功率為8V。然而由于整體電路的散熱面積較小。而實際的功耗為8W，因此需要加裝散熱風扇來輔助工作，有效的降低運行中的溫度，防治因為過熱導致電路燒毀的現象發生，保證了射頻電路的運行安全。末前級功放與末級功放是米波波段與短波波段運行的最終階段，也是整個射頻電路的完成階段，其中米波波段的末前與末級相應靜態電流為300mA，增益20db、700mA，17db。短波波段的靜態電流為300mA，增益17db。

此電路設計采用的最大功率為300W，預留出了相應的調整空間，很大程度上方便了用戶根據實際需求順利開展調整工作。

三、射頻功率控制電路

（一）可控衰減器

目前普遍使用的PIN二極管的一個獨特特征就在于可以通過改變偏置電流從而達到變更射頻下電阻的目的。在實際的可控衰減器的設計應用中發揮了較為重要的作用，使用價值較高，因此在多個領域的系統結構設計中得到了廣泛的應用。

利用單一的PIN二極管可以設計出一個非常簡單的可控衰減器，其具有的結構簡單，操作方法簡便等特征在實際應用中發揮了重要的作用。然而由于單一的PIN二極管可控衰減器無法與良好的阻抗相匹配，導致與之相連的濾波器工作出現異常，因為二極管的阻抗會明顯隨著偏大而出現改變，不良的阻抗匹配又會進一步影響濾波器的處理，從而導致整個射頻電路由于濾波器與可控衰變器部分出現的問題造成整體電路運轉異常甚至是停止工作的現象發生。因此經常采取使用多個PIN二極管形成兩條路徑來達到不變的抗阻特性目的。其詳細的結構如圖1所示。

當V10處二極管的流經電流較小時，V10二極管處于反偏轉狀態，導致相應部分的電阻值較高，從而造成V8、C7形成的射頻通路電阻阻抗較低，整個射頻可控衰減器的衰減量較大。當V10處電流較高時，則處于正向偏置，從而降低V8、V9處直流偏置較低，提高了電阻阻抗，由于阻抗的提高有效的降低了整個衰變控制其的衰變量。

（二）內外脈沖控制

通過可控射頻衰變器設置在射頻電路的主通路與射頻地之間，使用經過處理的可控脈沖作為控制電壓的主要手段，對射頻電路進行有效的控制，以達到開啟以及關閉射頻通路的目的。但是實際應用中需要注意插入消耗的影響，一旦其超過了奈奎斯特上限，就將會造成米波波段的輸出功率余量降低，總而影響米波波段的信號傳輸效率[3]。

總結：綜上所述，多頻率射頻信號源系統射頻電路的設計涉及到了眾多領域的知識，對相關的研究工作具有重要的推動作用，目前對射頻電路的研究還比較少，希望通過本次研究能夠豐富研究內容，提供射頻電路設計的新思路，從而推動射頻電路的設計更加科學合理。相信隨著時間以及科技的不斷發展，射頻電路的研究工作將會邁上一個新的發展階段，從而縮短我國與世界先進水平之間的差距，為相關行業的發展提供有力的保障。

參考文獻：

[1]魏峰.遠距離射頻識別系統關鍵技術的研究[D].西安電子科技大學，2009.