内容概要：本文详细介绍了使用SIMPLIS进行开关电源仿真的方法和技术细节，尤其是针对多相Buck电路的设计与优化。文中通过具体案例展示了不同控制模式（如COT模式、PWM模式）、软启动策略以及电流均衡算法的应用。同时探讨了如何利用SIMPLIS自带的各种模型和工具来进行高效的电源设计仿真，包括但不限于相位交错控制、动态电流平衡、软启动曲线优化等方面的内容。 适合人群：从事电源设计的专业人士，尤其是对多相Buck电路感兴趣的工程师。 使用场景及目标：帮助工程师更好地理解和掌握SIMPLIS这一强大工具，在实际工作中能够快速搭建并优化复杂的电源系统，提高工作效率的同时确保设计方案的可靠性和高效性。 其他说明：文章不仅提供了理论指导，还有大量的实例代码片段供读者参考实践，使得整个学习过程更加直观易懂。此外，作者分享了许多个人经验教训，有助于初学者避开常见误区。

内容概要：本文详细介绍了2000W～12V大功率电脑电源的设计和技术细节。该电源采用了先进的PFC（功率因数校正）+LLC（谐振式半桥）谐振转换+同步整流技术，实现了高效的大功率输出和低损耗的能量转换。文中不仅解释了各部分的工作原理，如PFC电路、LLC电路和同步整流技术的作用，还提供了完整的PCB电路图参数、变压器参数和BOM清单，确保用户可以准确制作和组装电源。此外，还提供了批量出货稳定方案，确保批量生产的稳定性和一致性。 适合人群：从事电源设计的专业人士、电子工程学生、DIY爱好者。 使用场景及目标：① 学习大功率电脑电源的设计原理和技术细节；② DIY制作大功率电脑电源；③ 批量生产和制造大功率电脑电源。 其他说明：提供的设计方案和资料仅用于学习和参考，在实际应用中需根据具体情况进行调整和改进。

表格中公式主要来自于德州仪器的datasheet，和民间辅助文档，可帮助开发者快速计算，内容有可能有纰漏，请自身留意

内容概要：本文详细介绍了60V/5A、300W输出功率的工业电源设计方案，采用LLC谐振拓扑结构，结合STM32G4系列MCU进行数字控制。文中涵盖了主拓扑选择、谐振元件选型、PWM配置、电压环和电流环控制算法、保护电路设计以及PCB布局优化等多个方面。作者通过实际开发经验和调试心得，分享了许多实用的技术细节和注意事项，如中心对齐PWM模式的应用、死区时间调整、改良版PID算法、滑动窗口滤波、硬件和软件过流保护结合等。此外，还讨论了散热设计和EMI整改等问题。 适合人群：从事电源设计的工程师和技术爱好者，尤其是对中高功率电源设计感兴趣的读者。 使用场景及目标：适用于需要高效、稳定、带有通信功能的工业电源应用场景。目标是帮助读者掌握LLC谐振拓扑的设计要点，提高电源效率和可靠性，减少开发过程中常见的错误和陷阱。 其他说明：文中提供了大量实际代码片段和调试技巧，有助于读者更好地理解和应用相关技术。同时，强调了硬件和软件相结合的保护机制，确保系统在极端情况下的安全性。

直流稳压电源在各种电子设备应用中具有及其重要的作用，直流电源是否持续平稳，将直接影响着电子设备的稳定性、精确性及可靠性。针对目前直流稳压电源存在的稳定性差、效率低和成本较高的问题，设计了一种基于MC34063的直流稳压可调电源，并进行了相关测试。结果表明所提设计具有稳定连续的调节能力、成本较低且效率较高，为类似直流稳压电源的设计提供了参考。

内容概要：本文档详尽介绍了基于STM32F334C8T6芯片的Buck-Boost双向DC-DC电源设计与实现全过程。涵盖了主电路原理图、辅助电源电路、信号调理与滤波电路、控制器电路等硬件设计，以及三套程序源码（Buck模式、Boost模式、Buck-Boost模式）、PSIM仿真模型、硬件设计报告、代码计算书、软件设计报告和数字环路设计资料。系统实现了自动切换工作模式、稳压输出，并具备多种保护功能如软启动、短路保护、过流保护等。 适用人群：电子工程技术人员、电力电子工程师、嵌入式系统开发者、高校相关专业师生。 使用场景及目标：适用于需要深入理解Buck-Boost双向DC-DC电源设计原理和技术细节的人群，旨在帮助读者掌握从理论到实际操作的完整流程，提高设计能力和解决实际问题的能力。 其他说明：文档不仅提供了详细的硬件和软件设计指导，还包含了丰富的计算书和仿真模型，便于读者进行实验验证和进一步研究。

随着计算机技术、半导体技术以及电子技术的发展，嵌入式系统以其体积小、可靠性高、功耗低、软硬件集成度高等特点广泛应用于工业制造、过程控制、通信、仪器、仪表、汽车、船舶、航空、航天、军事装备、消费类产品等众多领域。 《基于AT91RM9200系统电源的设计与调试》 随着科技的飞速进步，嵌入式系统因其小巧、可靠、低功耗和高度集成的特性，已广泛应用于各行各业，包括工业自动化、通信、仪器仪表、汽车、航空航天、军事装备及消费电子产品等。在这些复杂的系统中，嵌入式系统电源的设计与调试至关重要，因为它直接影响到整个系统的稳定性和效率。 本文以AT91RM9200为核心处理器的焊接机控制系统为例，探讨系统电源的设计与调试方法。AT91RM9200是一款基于ARM920T内核的系统级芯片，集成了丰富的外设和接口，特别适合于低功耗、低成本的工业级应用。该芯片内置电源管理控制器（PMC），支持多种工作模式，如普通模式、空闲模式、慢时钟模式和Standby模式，以实现不同功耗等级和响应速度的灵活配置。 系统硬件结构包括AT91RM9200微处理器、SDRAM、SRAM、Flash存储器，以及键盘、液晶显示屏、RS485串行接口和红外遥控等外围设备。其中，电源电路是系统硬件的核心组成部分，它需要为CPU、外设以及其它电路提供稳定且合适的电压。 系统电源设计分为两个主要部分：电源工作原理和电源电路设计。AT91RM9200需要5种类型的电源，包括内核电源、PLL/振荡器电源、I/O口线电源等。设计时，需考虑负载电流需求，例如，本文中系统负载电流约为3A。电源稳压芯片如LM2576用于将外部直流电源转换为系统所需的+3.3V和+5V。对于内核电源，使用TPS72518 LDO芯片将+3.3V转换为+1.8V。电源电路中还包括旁路电容和输出稳定电容，以减少纹波和噪声，确保电路的稳定运行。 在系统电源调试阶段，首先要确保各个模块的焊接质量和电路板的完整性。电源模块作为首要调试对象，因为任何电源输入问题都可能导致系统故障。通过直流稳压电源发生器进行上电调试，监控电源输出，确保各电压等级准确，并且在不同工作模式下系统能够平稳过渡。 在高精度应用中，如32位微处理器的嵌入式系统，时钟电路的稳定性至关重要，因此需要对PLL供电电源进行滤波处理。同时，为了在电源断开时保持系统参数，通常会配备后备电池。在本文案例中，采用了BQ24200电池充电器作为后备电源，以确保系统在外部电源断开时仍能继续运行并保存关键数据。 基于AT91RM9200的系统电源设计与调试是嵌入式系统开发中的重要环节。良好的电源设计不仅可以保证系统运行的稳定性和效率，还能有效降低功耗，提高系统整体性能。在实际工程实践中，必须遵循严谨的设计流程和调试方法，确保每一个细节都得到充分考虑和验证。

### 单端反激式开关电源设计步骤详解 反激式开关电源因其结构简单、成本低廉及适用范围广泛等特点，在小功率电源系统中被广泛应用。本文将基于给定的文件内容，详细介绍单端反激式开关电源的设计步骤，并对每个步骤进行深入解析。 #### 一、电源输出功率 首先需确定电源的输出功率 \( P_O \)，这一步骤至关重要，因为输出功率直接影响到后续设计中的元件选择。公式如下： \[ P_O = \sum_{i} (V_{OUT_i} \times I_{OUT_i} + V_{D_i}) \] 其中，\( V_{D_i} \) 为第 i 路输出整流二极管的正向导通压降。通常情况下，可以选择肖特基二极管或超快恢复二极管。如果采用肖特基二极管，则 \( V_{D_i} \) 大约为 0.4V；如果是超快恢复二极管，则 \( V_{D_i} \) 大约为 0.6V。 #### 二、输入端电容 输入端电容 \( C_{in} \) 的选择也非常重要，它直接影响到电源的稳定性。一般来说，其最小值应满足以下条件： \[ C_{in} \geq (2 \sim 3) \times \frac{P_O}{f_L} \] 这里，\( f_L \) 是交流输入电压的频率。 #### 三、输入最小直流电压 接下来需要确定输入的最小直流电压 \( U_{dcmin} \)，该值可以通过以下公式计算得出： \[ U_{dcmin} = \sqrt{2} \times U_{acmin} - \frac{2 \times P_O \times t_C}{f_L \times C_{in} \times \eta} \] 其中，\( t_C \) 为整流桥导通时间，通常取值为 3.2ms；\( \eta \) 表示电源效率。 #### 四、输入最大直流电压 输入的最大直流电压 \( U_{dcmax} \) 直接由交流输入最大电压 \( U_{acmax} \) 确定： \[ U_{dcmax} = \sqrt{2} \times U_{acmax} \] #### 五、最大占空比 在选择PWM控制芯片时，为了确保系统的稳定性，最大占空比 \( D_{max} \) 通常不超过 0.5。 #### 六、反激电压 反激电压 \( U_{OR} \) 可以通过以下公式计算： \[ U_{OR} = U_{dcmin} + U_{ds} - D_{max} \times (U_{dcmin} + U_{ds}) \] 这里，\( U_{ds} \) 为开关管饱和导通压降，一般取值为 10V。 #### 七、开关管漏源最低耐压 开关管的漏源最低耐压 \( U_{mos-min} \) 可以通过以下经验公式估算： \[ U_{mos-min} = 1.4 \times U_{dcmax} + 1.5 \times U_{OR} \] #### 八、工作模式与电流纹波峰值比 根据实际应用需求，可以设定变换器的工作模式为电流连续模式(CCM)或电流断续模式(DCM)。不同的工作模式对应不同的电流纹波峰值比 \( K_{RP} \)： - CCM 模式：\( K_{RP} < 1 \) - DCM 模式：\( K_{RP} = 1 \) #### 九、确定开关频率 开关频率 \( f \) 的选择需要考虑所选芯片的支持能力和开关管的开关能力。通常，开关频率的选择会影响到效率和成本之间的权衡。 #### 十、选择磁芯 磁芯的选择对于整个电源的性能有着至关重要的影响。面积乘积法是一种常用的计算方法，可以根据不同的工作模式计算出面积乘积 \( A_p \)： - CCM 模式： \[ A_p \geq \frac{1.5}{1-D_{min}} \times \frac{P_O}{f \times B_{m} \times J_k \times \eta} \] - DCM 模式： \[ A_p \geq \frac{1.5}{D_{max}} \times \frac{P_O}{f \times B_{m} \times J_k \times \eta} \] 这里，\( D_{min} \) 为最小占空比；\( B_{m} \) 为最大磁通密度；\( J_k \) 为电流密度。 #### 十一、确定电流平均值 原边电流平均值 \( I_{avgp} \) 的计算公式如下： \[ I_{avgp} = \frac{P_O}{U_{dcmax} \times D_{max} \times \eta} \] #### 十二、确定原边峰值电流 原边峰值电流 \( I_{pkp} \) 的计算公式为： \[ I_{pkp} = I_{avgp} \times \left(2 + \frac{1}{K_{RP}}\right) \] #### 十三、确定开关管能承受最小电流 开关管能承受的最小电流 \( I_{mos-min} \) 计算公式为： \[ I_{mos-min} = 1.5 \times I_{pkp} \] #### 十四、确定原边有效值电流 原边有效值电流 \( I_{rmsp} \) 的计算公式如下： \[ I_{rmsp} = I_{pkp} \times \sqrt{\left(\frac{1}{3} + \frac{1}{K_{RP}^2}\right)} \] #### 十五、确定初级电感量 初级电感量 \( L_p \) 的计算公式为： \[ L_p = \frac{U_{dcmax} \times D_{max}}{f \times I_{pkp} \times K_{RP}} \] #### 十六、确定最大磁通密度 最大磁通密度 \( B_m \) 一般取值范围为 0.2T~0.3T，以避免磁芯饱和。 #### 十七、原边匝数 原边匝数 \( N_p \) 的计算公式为： \[ N_p = \frac{1000 \times L_p}{I_{pkp} \times A_e \times B_m} \] 其中，\( A_e \) 为磁芯的有效截面积。 #### 十八、副边匝数 副边匝数 \( N_{si} \) 的计算公式为： \[ N_{si} = N_p \times \frac{V_{OUT_i} + V_{D_i}}{U_{OR}} \] #### 十九、偏置绕组匝数 偏置绕组匝数 \( N_B \) 的计算公式为： \[ N_B = N_p \times \frac{V_B}{U_{OR}} \] 这里，\( V_B \) 为偏置电压。 通过以上步骤，我们可以较为完整地完成单端反激式开关电源的设计。每一步都紧密关联，需要综合考虑电源的各项指标和实际应用需求来做出最佳选择。

基于BQ24200的太阳能供电电源设计 双电源切换 本文设计的太阳能供电电源， 由光伏电池、锂电池、锂电池充电管理单元、超级电容器组成。在阳光充足的情况下，利用太阳能对锂电池进行充电，并输出稳定电压，向用电装置供电；当阳光不 足或阴雨天气时，利用锂电池作为后备电源向用电装置供电；同时，采用超级电容器，利用其功率密度大的特点，使电源的负载适应能力(尤其是大功率脉动负载) 有较大的提高。 ### 基于BQ24200的太阳能供电电源设计 #### 一、引言 随着清洁能源的发展，太阳能作为一种可再生资源被广泛应用。针对野外设备如电力系统的输电线路、输电杆塔等的在线监测，由于地理位置偏远无法接入市电，太阳能供电成为一种可行的解决方案。本文介绍了一种基于BQ24200的太阳能供电电源设计，该电源设计结合了光伏电池、锂电池、锂电池充电管理单元以及超级电容器，以确保稳定可靠的电力供应。 #### 二、系统架构与工作原理 ##### 1. 系统架构 该太阳能供电电源系统主要由以下几个部分构成： - **光伏电池**：将太阳能转换为电能。 - **锂电池**：作为储能元件，存储由光伏电池产生的电能。 - **锂电池充电管理单元**：采用BQ24200芯片进行锂电池的智能充电管理。 - **超级电容器**：提供额外的能量支持，尤其在高功率脉冲负载情况下。 ##### 2. 工作原理 - **阳光充足时**：光伏电池将太阳能转换为电能，经过充电管理单元为锂电池充电。此时系统还可以输出稳定电压，直接向用电设备供电。 - **阳光不足或阴雨天气**：系统切换至锂电池供电模式，锂电池作为后备电源继续为用电设备供电。 - **超级电容器的应用**：利用其高功率密度的特点，提高电源的负载适应能力，特别是在应对大功率脉冲负载时表现出色。 #### 三、BQ24200特性与应用 BQ24200是一款专为单节锂粒子电池充电管理设计的芯片，具备以下特点： 1. **电流限制功能**：确保充电过程中不会超过安全电流阈值。 2. **低电压降**：适用于低电压降落的锂离子电池充电设计。 3. **集成500mA功率晶体管**：内部集成了功率晶体管，简化了电路设计。 4. **电压调整精度**：内部电压调整精度为0.5%，保证了充电电压的准确性。 5. **预充电功能**：对于深度放电的电池，先进行预充电修复。 6. **自动睡眠模式**：当输入电压较低时自动进入睡眠模式，减少功耗。 7. **充电状态指示**：提供充电状态指示信号，便于监控电池状态。 #### 四、系统设计细节 ##### 1. 太阳能电池板选择 - **功率选取**：根据实际需求选择合适的功率输出。 - **电压选取**：确保太阳能电池板的输出电压满足BQ24200的工作电压范围（最低门槛电压2.14V，最高工作电压16.5V）。 ##### 2. 蓄电池容量选择 蓄电池容量的选择需综合考虑夜晚用电需求和连续阴雨天气的供电需求，避免过小导致供电不足或者过大造成浪费和缩短电池寿命。 ##### 3. 温度限制 通过监测引脚TS对地的电压来实时监测电池温度。当温度超出设定范围时，BQ24200会停止充电以保护电池。 ##### 4. 超级电容器 超级电容器的加入提高了电源的负载适应能力，尤其是在面对大功率脉冲负载时。其高功率密度和快速充放电能力使得系统在短时间内提供大量能量成为可能。 #### 五、结论 基于BQ24200的太阳能供电电源设计不仅解决了野外设备的供电难题，而且通过智能化管理和高效储能技术实现了稳定可靠的电力供应。该设计不仅适用于电力系统的在线监测设备，还具有广泛的应用前景，如环境监测、安防系统等领域。未来，随着技术的进步和成本的降低，这种太阳能供电系统有望得到更广泛的应用。

在使用MOSFET设计开关电源时，大部分人都会考虑MOSFET的导通电阻、最大电压、最大电流。但很多时候也仅仅考虑了这些因素，这样的电路也许可以正常工作，但并不是一个好的设计方案。更细致的，MOSFET还应考虑本身寄生的参数。对一个确定的MOSFET，其驱动电路，驱动脚输出的峰值电流，上升速率等，都会影响MOSFET的开关性能。 当电源IC与MOS管选定之后，选择合适的驱动电路来连接电源IC与MOS管就显得尤其重要了。 一个好的MOSFET驱动电路有以下几点要求： 开关管开通瞬时，驱动电路应能提供足够大的充电电流使MOSFET栅源极间电压迅速上升到所需值，保证开关管能快速开通且不存在上升沿的高频振荡。 开关导通期间驱动电路能保证MOSFET栅源极间电压保持稳定且可靠导通。 关断瞬间驱动电路能提供一个尽可能低阻抗的通路供MOSFET栅源极间电容电压的快速泄放，保证开关管能快速关断。 驱动电路结构简单可靠、损耗小。 根据情况施加隔离。 下面介绍几个模块电源中常用的MOSFET驱动电路。 1、电源IC直接驱动MOSFET 图1 IC直接驱动MOSFET 电源IC直接