一次电源输入EMI电路设计模块.

输入EMI滤波器电路设计规范

2000年12月22日发布 2000年12月

22日实施

深圳市华为电气技术有限公司

前言

本规范于2000年12月22日首次发布。本规范起草单位：一次电源研究部本规范执笔人：方旺林

本规范主要起草人：

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DC-DC电源模块选型

DC/DC模块电源以其体积小巧、性能卓异、使用方便的显着特点，在通信、网络、工控、铁路、军事等领域日益得到广泛的应用。怎样正确合理地选用DC/DC模块电源呢，笔者将从DC/DC模块电源开发设计的角度，谈一谈这方面的问题，以供广大系统设计人员参考。 DCDC的意思是直流变（到）直流（不同直流电源值的转换），只要符合这个定义都可以叫DCDC转换器。具体是指通过自激振荡电路把输入的直流电转变为交流电，再通过变压器改变电压之后再转换为直流电输出，或者通过倍压整流电路将交流电转换为高压直流电输出。 1 电源模块选择需要考虑的几个方面 额定功率 封装形式 温度范围与降额使用 隔离电压 功耗和效率 2 额定功率 一般建议实际使用功率是模块电源额定功率的30～80%为宜（具体比例大小还与其他因素有关，后面将会提到。），这个功率范围内模块电源各方面性能发挥都比较充分而且稳定可靠。所有模块电源均有一定的过载能力，但是仍不建议长时间工作在过载条件下，毕竟这是一种短时应急之计。 3 封装形式 DC/DC变换器的外形尺寸和输出形式差异很大。小功率产品采用密封外壳，外形十分纤小；大功率产品常采用quarter-brick 或half-brick的形式，电路或暴露，或以外壳包裹。在选择时，需要注意以下两个方面：第一，引脚是否在同一平面上；第二，是否便于焊接。SMT 形式的变换器必须要符合IEC191-6:1990标准的要求，该标准对SMT器件引脚的共面问题做出了严格限定。如果变换器不能满足这个要求，就需要为其设计专门的焊接装配工艺，这会增加装配时间，提高生产成本。 模块电源的封装形式多种多样，符合国际标准的也有，非标准的也有，就同一公司产品而言，相同功率产品有不同封装，相同封装有不同功率，那么怎么选择封装形式呢？主要有三个方面：① 一定功率条件下体积要尽量小，这样才能给系统其他部分更多空间更多功能；② 尽量选择符合国际标准封装的产品，因为兼容性较好，不局限于一两个供货厂家；③ 应具有可扩展性，便于系统扩容和升级。全部符合国际标准，为业界广泛采用的半砖、全砖封装，与VICOR、 LAMBDA等着名品牌完全兼容，并且半砖产品功率范围覆盖50～200W，全砖产品覆盖100～300W。 4 温度范围与降额使用

开关电源各模块原理实图讲解

开关电源原理 一、开关电源的电路组成： 开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWM F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值 降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。 ②输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及 杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。 当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪 涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是 负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。 ③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5 容量变小，输出的交流纹波将增大。

时Q2导通。如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增 大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。 三、功率变换电路： 1、MOS管的工作原理：目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET（MOS管），是利用半导 体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态，所以输入电阻可以大大提高，最高可达105欧姆，MOS管是利用栅源电压的大小，来改变半导体表面感生电荷的多少，从而控制漏极电流的大小。 2、常见的原理图： 3、工作原理： R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器，和开关MOS管并接，使开关管电压应力减少，EMI减少，不发生二次击穿。在开关管Q1关断时，变压器的原边线圈易产生尖峰电压和尖峰电流，这些元件组合一起，能很好地吸收尖峰电压和电流。从R3测得的电流峰值信号参与当前工作周波的占空比控制，因此是当前工作周波的电流限制。当R5上的电压达到1V时，UC3842停止工作，开关管Q1立即关断。 R1和Q1中的结电容C GS、C GD一起组成RC网络，电容的充放电直接影响着开关管的开关速度。R1过小，易引起振荡，电磁干扰也会很大；R1过大，会降低开关管的开关速度。Z1通常将MOS管的GS电压限制在18V以下，从而保护了MOS管。 Q1的栅极受控电压为锯形波，当其占空比越大时，Q1导通时间越长，变压器所储存的能量

Cisco Nexus 7000 系列直流电源模块

产品手册 Cisco Nexus 7000 系列直流电源模块 产品概述 Cisco Nexus? 7000 系列交换机支持专为数据中心 (DC) 环境设计的电源。Cisco Nexus 7000 3.0 kW 直流电源模块可从 1500W 扩展到 3000W，Cisco Nexus 7000 6.0kW 直流电源可从 1500W 扩展到 6000W。这些直流电源可为Cisco Nexus 7000 系列提供容错和负载分担功能以及对热插拔直流电源的全面支持（图 1 和图 2）。 图 1. Cisco Nexus 7000 3.0kW 直流电源模块 图 2. Cisco Nexus 7000 6.0 kW 直流电源模块 每个 Cisco Nexus 7000 系列系统均容纳多个电源，可同时为系统和数据中心设施提供容错能力。Cisco Nexus 7000 系列提供各种交流和直流电源选项，可满足企业和运营商客户的不同需求。 双路输入 3.0 kW 和四路输入 6.0 kW 直流电源已经针对运营商中心局部署进行优化。该直流电源提供多路输入支持，使客户可以自定义输出功率来满足其应用需求。

6.0 kW 直流电源使用热插拔直流电源线进行连接，可快速简便地安装电源，而无需占用直流接线板。3.0 kW 直流电源不随附直流电源线。6.0 kW 电源随附直流电源线。如果是 6.0 kW 电源，直流电缆既支持直接连接到直流电输入源，也支持在连接到输入源的距离超出电缆长度的情况下连接到中间电源接口单元。 Cisco Nexus 7000 系列直流电源接口单元 (PIU) 是为 Cisco Nexus 7000 系列直流电缆需要连接到现有直流电源线路的环境所提供的可选设备；可提供 16 个双极端子连接。PIU 支持一个或两个 Cisco Nexus 7000 6.0 kW 直流电源模块，每个电源使用两根直流电源线，总共有四根电源线连接到 PIU（图 3 和图 4）。Cisco Nexus 7000 3.0 kW 直流电源模块不支持 PIU 和直流电源线。 图 3. Cisco Nexus 7000 系列 6.0kW 直流电源、直流电缆和 PIU 图 4. Cisco Nexus 7000 系列直流 PIU 特性和优势 Cisco Nexus 7000 3.0 kW 和 6.0 kW 直流电源模块提供专门设计的功能，可通过通用备件、热插拔功能和更高的能效简化数据中心环境的运营并降低运营成本。Cisco Nexus 7000 系列还支持多个功率冗余方案、交流和直流混合运行模式及实时功率信息。下面的列表介绍了主要特性： ●跨 Cisco Nexus 7000 9 插槽、10 插槽和 18 插槽交换机与 Cisco Nexus 7000 系列系统通用的电源，可实现 通用备件灵活性（仅 6.0 kW 直流电源） ●能效高于 91%，可减少因转换而损耗的电能

电源模块设计分析

电源模块设计分析 电源模块是可以直接贴装在印刷电路板上的电源供应器(参看图1)，其特点是可为专用集成电路（ASIC）、数字信号处理器(DSP)、微处理器、存储器、现场可编程门阵列(FP GA) 及其他数字或模拟负载提供供电。一般来说，这类模块称为负载点(POL) 电源供应系统或使用点电源供应系统(PUPS)。由于模块式结构的优点甚多，因此高性能电信、网络联系及数据通信等系统都广泛采用各种模块。虽然采用模块有很多优点，但工程师设计电源模块以至大部分板上直流/直流转换器时，往往忽略可靠性及测量方面的问题。本文将深入探讨这些问题，并分别提出相关的解决方案。 图1，电源供应器 采用电源模块的优点 目前不同的供应商在市场上推出多种不同的电源模块，而不同产品的输入电压、输出功率、功能及拓扑结构等都各不相同。采用电源模块可以节省开发时间，使产品可以更快推出市场，因此电源模块比集成式的解决方案优胜。电源模块还有以下多个优点： ● 每一模块可以分别加以严格测试，以确保其高度可靠，其中包括通电测试，以便剔除不合规格的产品。相较之下，集成式的解决方案便较难测试，因为整个供电系统与电路上的其他功能系统紧密联系一起。 ● 不同的供应商可以按照现有的技术标准设计同一大小的模块，为设计电源供应器的工程师提供多种不同的选择。 ● 每一模块的设计及测试都按照标准性能的规定进行，有助减少采用新技术所承受的风险。 ● 若采用集成式的解决方案，一旦电源供应系统出现问题，便需要将整块主机板更换；若采用模块式的设计，只要将问题模块更换便可，这样有助节省成本及开发时间。

容易被忽略的电源模块设计问题 虽然采用模块式的设计有以上的多个优点，但模块式设计以至板上直流/直流转换器设计也有本身的问题，很多人对这些问题认识不足，或不给予足够的重视。以下是其中的部分问题： ● 输出噪音的测量； ● 磁力系统的设计； ● 同步降压转换器的击穿现象； ● 印刷电路板的可靠性。 这些问题会将在下文中一一加以讨论，同时还会介绍多种可解决这些问题的简单技术。 输出噪音的测量技术 所有采用开关模式的电源供应器都会输出噪音。开关频率越高，便越需要采用正确的测量技术，以确保所量度的数据准确可靠。量度输出噪音及其他重要数据时，可以采用图2 所示的Tektronix 探针探头(一般称为冷喷嘴探头)，以确保测量数字准确可靠，而且符合预测。这种测量技术也确保接地环路可减至最小。 图2，测量输出噪音数字 进行测量时我们也要将测量仪表可能会出现传播延迟这个因素计算在内。大部分电流探头的传播延迟都大于电压探头。因此必须同时显示电压及电流波形的测量便无法确保测量数字的准确度，除非利用人手将不同的延迟加以均衡。 电流探头也会将电感输入电路之内。典型的电流探头会输入600nH 的电感。对于高频的电路设计来说，由于电路可承受的电感不能超过1mH，因此，经由探头输入的电感会影响di/dt 电流测量的准确性，甚至令测量数字出现很大的误差。若电感器已饱和，则可采用

48V50A开关电源整流模块主电路设计

48V/50A开关电源整流模块主电路设计 高频开关电源系统具有体积小，重量轻，高效节能，输出纹波小，输出杂音电压小和动态响应性能好等很多优点，现已开始逐步地取代整流式电源而成为现代通讯设备的新型基础电源系统。随着电子技术，电力电子技术，自动控制技术和计算机控制技术的发展，高频开关电源系统的性能也越来越好。通信用开关电源系统作为开关式稳压电源的一种形式，它的设计内容和设计方法都具有自己的特殊性。 要设计一套通信用开关电源系统，首先要明白对它的全面要求，然后再设计系统的各个部分。高频开关电源主回路和控制回路所用的电路形式，元器件，控制方式都发展很快。它们的设计具有特殊的内容和方法。 1设计要求和具体电路设计 通信基础开关电源系统的关键部分是开关电源整流模块。整流模块的规格很多，结合在工 作中遇到的实际情况，提出该模块设计的硬指标如下： 1) 电网允许的电压波动范围 单相交流输入，有效值波动范围：220 V±20%，即176～264 V；频率：45～65 Hz。 2) 直流输出电压，电流 输出电压：标称－48V，调节范围：浮充，43～56?5V；均充，45～58V。 输出电流：额定值：50A。 3) 保护和告警性能 ①当输入电压低到170 VAC或高到270 VAC，或散热器温度高到75 ℃时，自动关机。 ②当模块直流输出电压高到60 V，或输出电流高到58～60 A时，自动关机。 ③当输出电流高到53～55 A时，自动限流，负载继续加大时，调低输出电压。

4) 效率和功率因数 模块的效率不低于88％，功率因数不低于0.99。 5) 其他指标 模块的其他性能指标都要满足“YD/T731”和“入网检验实施细则”等行业标准。 由于模块的输出功率不大，可采用如下的基本方案来设计主电路： 1) 单相交流输入，采用高频有源功率因数校正技术，以提高功率因数； 2) 采用双正激变换电路拓扑形式，工作可靠性高； 3) 主开关管采用 V MOSFET，逆变开关频率取为50 kHz； 4) 采用复合隔离的逆变压器，一只变压器双端工作； 5) 采用倍流整流电路，便于绕制变压器。 依照上述方案，即可设计出主电路的基本形式如图1。 图1 48V/50A整流模块DC/DC主电路基本形式 以下即可按照模块设计的要求来确定主电路中各元器件的基本参数。 1) 输出整流管的选择 输出整流二极管的工作波形如图2所示。

DC电源模块方案

DC/DC电源模块方案 DC/DC电源模块又称为DC/DC转换电路，其关键功能就是进行输入输出电压转换。一般我们把输入电源电压在72V以内的电压变换进程称为DC/DC转换。多见的电源关键分为车载与通讯系列和通用工业与消费系列，前者的使用的电压一般为48V、36V、24V等，后者使用的电源电压一般在24V以下。不同应用领域规律不同，如PC中常用的是12V、5V、3.3V，模拟电路电源常用5V 15V，数字电路常用3.3V 等，现在的FPGA、DSP还用2V以下的电压，诸如1.8V、1.5V、1.2V 等。 目录 1.DC/DC电源模块的介绍 2.DC/DC电源模块的作用 3.DC/DC电源模块的发展 1.DC/DC电源模块的介绍

新型的模块为完全封装的DC/DCPOL数字电源模块，它能使用PMBus和完全封装的方式，将数字电源解决方案的所有长处结合在一起。使用内部数字控制器，PMBus能被用来设定各种参数，以满足特定应用的需要。各种参数能被监测并储存在板上内存中，在现有最先进的模块中，几乎所有分立元器件都被集成进模块中。长处包括缩短上市时间、精简印刷电路板上器件，以及增强长期确实性。这种完全封装的方式，封装的底部能提供面积更大的散热焊盘，能强化散热能力，封装边缘上的引脚，还具有理想的焊点焊接检测功能。此模块可以工作在3.3V、5V、12V总线输入电压下，提供0.54V~4V的降压输出，具有单一电阻设定，以及高达12A的输出电流能力，完全封装的数字电源模块可提供多元组合，以符合广泛的应用需要。 2.DC/DC电源模块的作用 DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,这

DC_DC模块电源的选择与应用

DC/DC 模块电源以其体积小巧、性能卓异、使用方便的显著特点，在通信、网络、工控、铁路、军事等领域日益得到广泛的应用。很多系统设计人员已经意识到：正确合理地选用DC/DC 模块电源，可以省却电源设计、调试方面的麻烦，将主要精力集中在自己专业的领域，这样不仅可以提高整体系统的可靠性和设计水平，而且更重要的是缩短了整个产品的研发周期，为在激烈的市场竞争中领先致胜赢得了宝贵商机。那么，怎样正确合理地选用DC/DC 模块电源呢，笔者将从DC/DC 模块电源开发设计的角度，结合近年来爱浦公司模块电源推广使用过程中得到的用户信息反馈，谈一谈这方面的问题，以供广大系统设计人员参考。 DC/DC 模块电源的选择 选择使用DC/DC 模块电源除了最基本的电压转换功能外，还有以下几个方面需要考虑： 1． 额定功率 一般建议实际使用功率是模块电源额定功率的30～80%为宜（具体比例大小还与其他因素有关，后面将会提到。），这个功率范围内模块电源各方面性能发挥都比较充分而且稳定可靠。负载太轻造成资源浪费，太重则对温升、可靠性等不利。所有模块电源均有一定的过载能力，例如爱浦公司产品可达 120～150%，但是仍不建议长时间工作在过载条件下，毕竟这是一种短时应急之计。 2．封装形式 模块电源的封装形式多种多样，符合国际标准的也有，非标准的也有，就同一公司产品而言，相同功率产品有不同封装，相同封装有不同功率，那么怎么选择封装形式呢？主要有三个方面：① 一定功率条件下体积要尽量小，这样才能给系统其他部分更多空间更多功能；② 尽量选择符合国际标准封装的产品，因为兼容性较好，不局限于一两个供货厂家；③ 应具有可扩展性，便于系统扩容和升级。选择一种封装，系统由于功能升级对电源功率的要求提高,电源模块封装依然不变,系统线路板设计可以不必改动,从而大大简化了产品升级更新换代，节约时间。以爱浦公司大功率模块电源产品为例：全部符合国际标准，为业界广泛采用的半砖、全砖封装，与VICOR、 LAMBDA 等著名品牌完全兼容，并且半砖产品功率范围覆盖50～200W，全砖产品覆盖100～300W。 附表： 爱浦公司模块电源封装尺寸与兼容性 封 装尺寸 指标 2"×1"×0.4"2"×1.6"×0.4"2"×2"0.5" 2.4"×2.28"×0.5" (半砖) 4.6"×2.4"×0.5"(全砖) 兼容性 符合国际标准符合国际标准 符合国际标准 符合国际标准 符合国际标准 功率范围 5～20W 12～20W 25～30W 50～200W 100～300W 输出路数 单、双路 单、双路 单、双、三路单路 单路 3．温度范围与降额使用 一般厂家的模块电源都有几个温度范围产品可供选用：商品级、工业级、军用级等，在选择模块电源时一定要考虑实际需要的工作温度范围，因为温度等级不同材料和制造工艺不同价格就相差很大，选择不当还会影响使用，因此不得不慎重考虑。可以有两种选择方法：

电源电路设计模块图

电源电路单元 前面介绍了电路图中的元器件的作用和符号。一张电路图通常有几十乃至几百个元器件，它们的连线纵横交叉，形式变化多端，初学者往往不知道该从什么地方开始，怎样才能读懂它。其实电子电路本身有很强的规律性，不管多复杂的电路，经过分析可以发现，它是由少数几个单元电路组成的。好象孩子们玩的积木，虽然只有十来种或二三十种块块，可是在孩子们手中却可以搭成几十乃至几百种平面图形或立体模型。同样道理，再复杂的电路，经过分析就可发现，它也是由少数几个单元电路组成的。因此初学者只要先熟悉常用的基本单元电路，再学会分析和分解电路的本领，看懂一般的电路图应该是不难的。 按单元电路的功能可以把它们分成若干类，每一类又有好多种，全部单元电路大概总有几百种。下面我们选最常用的基本单元电路来介绍。让我们从电源电路开始。 一、电源电路的功能和组成 每个电子设备都有一个供给能量的电源电路。电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三种。常见的家用电器中多数要用到直流电源。直流电源的最简单的供电方法是用电池。但电池有成本高、体积大、需要不时更换（蓄电池则要经常充电）的缺点，因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源。 电子电路中的电源一般是低压直流电，所以要想从 220 伏市电变换成直流电，应该先把220 伏交流变成低压交流电，再用整流电路变成脉动的直流电，最后用滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分后才能得到直流电。有的电子设备对电源的质量要求很高，所以有时还需要再增加一个稳压电路。因此整流电源的组成一般有四大部分，见图 1 。其中变压电路其实就是一个铁芯变压器，需要介绍的只是后面三种单元电路。 二、整流电路 整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。 （ 1 ）半波整流 半波整流电路只需一个二极管，见图 2 （ a ）。在交流电正半周时 VD 导通，负半周时 VD 截止，负载 R 上得到的是脉动的直流电

通信直流变换电源模块

通信直流变换电源模块 RT4820S 用 户 手 册

目录 通信直流变换模块介绍 (2) 1.1 结构及接口 (2) 1.1.1模块外观 (2) 1.1.2前面板 (2) 1.1.3后面板 (4) 1.2模块工作原理 (5) 1.3模块主要功能 (5) 1.3.1保护功能 (5) 1.3.2 其它功能 (6) 1.4模块性能参数 (7) 1.4.1环境要求 (7) 1.4.2输入特性 (8) 1.4.3输出特性 (8) 1.4.4其他特性 (8) 1.5模块安装尺寸 (9) 1.6包装维护 (10) 1.6.1运输包装 (10) 1.6.2维护 (10) 1.7使用注意事项及处理 (10) 1.7.1模块均流 (10) 1.7.2输出电压设定 (11) 1.7.3分组号设定 (11) 1.7.4地址设定 (11) 1.7.5模块告警现象及处理 (11) 注意事项 (12)

通信直流变换模块介绍 RT4820S型模块额定输入AC220V/DC220V或DC110V电源，输出为DC48/20A；可用于一体化电源系统用作通信电源使用，下面将做系统的介绍： 1．1 结构及接口 1．1．1 模块外观 模块的外观如下图： 图2-1 充电模块外观 1．1．2 前面板 模块前面板如下图所求： 指示灯LED 上键(长按5秒取消设置) 下键(长按5秒取消设置) 紧固螺钉

图2-2 充电模块前面板 1）LED显示面板 可显示模块电压、电流、告警、地址、分组号、运行方式等信息。若按键无操作超过一分钟，将自动显示模块电压和电流，此时如果存在告警，则显示告警信息。电压显示精度为±0.5V，电流显示精度为±0.2A。 2）指示灯 模块面板上有3个指示灯，分别为电源指示灯（绿色）、保护指示灯（黄色）和故障指示灯（红色），见下表。 表2-1 面板指示灯说明 3）手动操作按键 模块面板上有两个按键，上键和下键。 通过按键，可查看模块信息。例如模块输出电压48V、输出电流10.0A、地址2、运行在自动方式、分组号1，按上键或下键将依次显示如图2-3。 输出电压48V 输出电流10A 地址2 分组号1 运行在自动模式

高压直流电源技术的发展现状及应用通用版

安全管理编号：YTO-FS-PD451 高压直流电源技术的发展现状及应用 通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards

高压直流电源技术的发展现状及应 用通用版 使用提示：本安全管理文件可用于在生产中，对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理，包含对生产、财物、环境的保护，最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 1 高压直流电源的基本工作原理和应用 高压直流电源是将工频电网电能转变成特种形式的高压电源的一种电子仪器设备，高压直流电源按输出电压极性可分为正极性和负极性两种。高压直流电源已经广泛应用于各行各业，农业领域也有应用，例如农业环境静电除尘，静电喷雾杀虫，农业物料静电喷涂包裹，农产品加工中的静电植绒、农业生物静电效应研究、静电杀菌、农业种子静电处理等等。随着农业科学技术的不断发展进步，农业科学研究和农业工程应用实践对高压静电电源的需求逐年增多，对其精度、性能、规格、品种、类型、体积、智能化操作等方面都提出了许多新的要求，现有的高压直流电源已经不能满足农业领域中的许多需要，研究和开发适合农业领域要求的多种新型直流高压电源已经成为一种客观需求，而且其社会效益和经济效益都比较显著，市场前景比较光明。

5V电源电路设计(包括电路各模块的详解)

5v电源电路的设计 本设计是要设计一个+5V直流电源供电，这里没有直接的+5V电压，而直流电源的输入电压为220V的电网电压，在正常情况下，这一电网电压是远远的高于本设计所需的电压值，因而需要先使用变压器，将220V的电网电压降低后，再进行下一阶段的处理[4]。 变压器是这一电源电路起始部分，将220V的电网电压转变为本设计所需的较低的电压，就可以进行下一阶段的整流部分。一般规定v1为变压器的高压侧，v2为变压器的低压侧，v1侧的线圈要比v2侧的线圈要多，这样就可以将220V 的电网电压降低，如图1所示： 图1变压器 单相桥式整流电路，就是将交流电网电压转换为所需电压，整流电路由四只整流二极管组成。下面简单介绍一下单相桥式整流电路的工作原理，为简便起见，这里所选的二极管都是理想的二极管，二极管正向导通时电阻为零，反向导通时电阻无穷大。在v2的正半周，电流从变压器副边线圈的上端流出，经过二极管D1，再由二极管D4流回变压器，所以D1、D4正向导通，D2、D3反向截止，产生一个极性为上正下负的输出电压。在v2的负半周，其极性正好相反，电流从变压器副边线圈的下端流出，经过二极管D2，再由二极管D3流回变压器，所以D1、D4反向截止，D2、D3正向导通。桥式整流电路利用了二极管的单向导电性，利用四个二极管，是它们交替导通，从而负载上始终可以得到一个单方向的脉动电压[6]。单相桥式整流电路如图2所示：

图2单相桥式整流电路 本设计的滤波电路采用的是电解电容和二极管并联方式滤波，简单的讲就是电容两端电压升高时，电容充电，电压降低时，电容放电，让电压降低时的坡度变得平缓，从而起到滤波的作用。这里选用电解电容是因为电解电容单位体积的电容量非常大，能比其它种类的电容大几十到数百倍，并且其额定的容量可以做到非常大，价格比其它种类相比具有相当大的优势，因为其组成材料都是普通的工业材料，比如铝等等。电解电容并联二极管，有效防止了电压反相。滤波电路如图3所示： 图3滤波电路 三端稳压器MC78M05CT将输出电压稳定在+5V上，三端稳压器如图4所示：

电源模块EMC设计

电源模块EMC设计 想必大家对电源模块一点都不陌生，而EMC性能作为电源模块的重要指标，在选型时，你知道如何深入的了解各类电源模块的EMC性能吗？在应用时，又该怎样提升模块的EMC 防护能力？本文将为您解答。 众所周知，EMC是指电磁兼容测试，指设备所产生的电磁能量既不对其它设备产生干扰，也不受其他设备的电磁能量干扰的能力。隔离电源模块的EMC测试包含EMI（电磁干扰）测试和EMS（电磁抗扰度）测试两项，那么如何保证电源模块的EMC性能呢？本文将为大家揭晓。 1、EMC简介 EMI电磁干扰指被测设备对周围设备产生干扰的能力，主要包括传导骚扰CE、辐射骚扰RE。电源模块的EMS电磁抗扰度指由于在正常运行时，设备或系统能承受相应标准规定范围内的电磁能量干扰，根据国标根据国标GB/T 16821-2007 《通信用电源设备通用试验方法》中规定电源模块测试主要包括群脉冲抗扰度（EFT）、浪涌抗扰度（SURGE）、静电放电抗扰、辐射抗扰度等项目。 EMC的产生必须具备的三要素，干扰源、传输介质以及敏感设备，如下图1所示。三者缺一个都构不成EMC问题，那么电源模块的设计中仅需针对其中一个方面进行整改即可实现EMC防护，例如从干扰源进行根除、改善传输介质避免干扰传递或将敏感设备远离干扰源等方法。 图1 EMC三要素 2、EMC干扰防护第一式——电路设计 高功率密度、高转换效率的电源模块一般都是开关电源，在开关管开通、关断时，电压和电流都会被斩波，造成较大瞬态变化（di/dt、dv/dt），所以电源模块不论其使用什么样的拓扑结构，只要是开关电源，其都会产生一定程度的EMC干扰如图2所示。

电源模块设计分析

电源模块设计分析 Khanna 作者： Ramesh 美国国家半导体首席应用技术工程师 图1：电源供应 电源模块是可以直接贴装在印刷电路板上的电源供应器 (参看图1)，其特点是可为特殊应用集成电路（ASIC）、数字信号处理器 (DSP)、微处理器、存储器、现场可编程门阵列 (FPGA) 及其他数字或模拟负载提供供电。一般来说，这类模块称为负载点电源供应系统 (POL) 或使用点电源供应系统 (PUPS)。由于模块式结构的优点甚多，因此高性能电信、网络联系及数据通信等系统都广泛采用各种模块。虽然采用模块有很多优点，但工程师设计电源模块以至大部分板上直流/直流转换器时，往往忽略可靠性及测量方面的问题。下文将会审视这些问题，并分别提出相关的解决方案。 采用电源模块的优点 目前不同的供应商在市场上推出多种不同的电源模块，而不同产品的输入电压、输出功率、功能及拓扑结构等都各不相同。采用电源模块可以节省开发时间，使产品可以更快推出市场，因此电源模块比集成式的解决方案优胜。电源模块还有以下多个优点：

? 每一模块可以分别加以严格测试，以确保其高度可靠，其中包括通电测试，以便剔除不合规格的产品。相较之下，集成式的解决方案便较难测试，因为整个供电系统与电路上的其他功能系统紧密联系一起。 ? 不同的供应商可以按照现有的技术标准设计同一大小的模块，为设计电源供应器的工程师提供多种不同的选择。 ? 每一模块的设计及测试都按照标准性能的规定进行，有助减少采用新技术所承受的风险 ? 若采用集成式的解决方案，一旦电源供应系统出现问题，便需要将整块主机板更换；若采用模块式的设计，只要将问题模块更换便可，这样有助节省成本及开发时间 经常被忽略的电源模块设计问题 虽然采用模块式的设计有以上的多个优点，但模块式设计以至板上直流/直流转换器设计也有本身的问题，很多人对这些问题认识不足，或不给予足够的重视。以下是其中的部分问题： ? 输出噪音的测量 ? 磁力系统的设计 ? 同步降压转换器的击穿现象 ? 印刷电路板的可靠性 这些问题会在下文一一加以讨论，下文还会介绍多种可解决这些问题的简单技术。 输出噪音的测量技术 所有采用开关模式的电源供应器都会输出噪音。开关频率越高，便越需要采用正确的测量技术，以确保所量度的数据准确可靠。量度输出噪音及其他重要数据时，可以采用图 2 所示的 Tektronix 探针探头 (一般称为冷喷嘴探头)，以确保测量数字准确可靠，而且符合预测。这种测量技术也确保接地环路可减至最小。

AC-DC小型隔离开关电源模块12W

■产品特性： ●全球通用范围交流/直流输入 ●高效率、高功率密度 ●输出内置稳压滤波、低纹波零噪音 ●体积小：40*32*16mm ●保护种类：过载保护/短路保护/过热保护 ●内置脉冲群衰减器 ●内置EMC电路符合EN55032Class B ●ClassⅡ隔离级别（安规） ●待机低功耗，绿色环保 ●无需外围电路设计、PCB焊接方式 ●塑料外壳，自然冷却 ■产品应用： ●工业电气设备 ●机械设备 ●工业自动化设备 ●手持电子设备 ●无线网络 ●电信/数据通信 ●仪器仪表 ●智能化领域 ■产品描述： 电源模块具有交直流两用宽电压输入，内置防雷防浪涌电路，内置脉冲群衰减器，内置差模、共模滤波，效率高达86%（全系列同步整流）和低于0.3W的超低空载功耗等优点。电源采用真空灌封封装，具有防尘和防潮功能。本系列电源符合EN55032Class B电磁兼容（EMC）特性和ClassⅡ隔离级别（安规），典型电路即可通过认证测试。 ■产品型号说明： AP XX NXX Zero系列特征如：Zero零纹波噪音 输出功率如：12-12W24-24W 输出电压如：05-5V12-12V 系列名如：AP系列内置EMC电路

■输入电气规格： ■输出电气规格： ■纹波与噪音特性：

■EMC特性： EMC特性测试项目测试标准 传导骚扰（CE）EN55032:2015CLASSB EMI辐射骚扰(RE)EN55032:2015CLASSB 电压波动和闪变EN61000-3-3:2013 静电放电(ESD)EN61000-4-2:2009Contact±4KV Air±8KV 辐射抗扰度EN61000-4-3:2006+A1:2008+A2:2010 EMS脉冲群抗扰度EN61000-4-4:2012 浪涌抗扰度EN61000-4-5:2014 传导骚扰抗扰度EN61000-4-6:2014 电压暂降、跌落和短时中断抗扰度EN61000-4-11:2017 ■通用特性： 项目工作条件@测试结论 开关频率65KHz 短路保护可长期短路，自恢复 过载保护＞Load150%,可恢复 过热保护模块表面温度在80℃（±4℃），进入过热保护 耐压测试Input-Output3000VAC/1min（耐压测试属于极限破坏实验，不可多次测试） 工作温度-40~70℃（详细使用情况参考温度&降额曲线） 模块重量39g(±2g) 外壳尺寸40*3*16mm 外壳材质耐高温塑料外壳 冷却方式自然冷却 安全等级CLASSⅡ 备注如未特别说明，所有规格参数均在输入电压为220VAC，环境温度25℃下测试。 ■产品特性曲线： 注：1.输入电压85V~100VAC时，需要对模块进行降额使用。 2.环境温度<-25℃，或者环境温度>50℃时，需要对模块进行降额使用。 3.本产品适合在自然风冷的环境下使用，如需在密封的环境中，需要综合考虑模块的功率使用情况，如需帮助请联系我司FAE.

电源模块设计(DOC)

第十章直流稳压电源（6学时） 主要内容: 10.1 小功率整流滤波电路 10.2 串联反馈式稳压电路 基本要求: 10.1 掌握单相桥式整流电容滤波电路的工作原理及各项指标的计算 10.2 了解带放大器的串联反馈式稳压电路的稳压原理及输出电压的计算，三端 集成稳压电源的使用方法及应用 教学要点： 重点介绍单相桥式整流电容滤波电路的工作原理及各项指标的计算，介绍串联反馈式稳压电路及三端集成稳压电路的稳压原理 讲义摘要： 10.1 单相整流电路 一、引言 整流电路是将工频交流电转为具有直流电成分的脉动直流电。 滤波电路是将脉动直流中的交流成分滤除，减少交流成分，增加直流成分。 稳压电路对整流后的直流电压采用负反馈技术进一步稳定直流电压。 直流电源的方框图如图10.1.1所示。 如图10.1.1 二、单相桥式整流电路 1.工作原理 单相桥式整流电路是最基本的将交流转换为直流的电路，其电路如图10.1.2所示。 图10.1.2单相桥式整流电路 （a）整流电路 (b)波形图

在分析整流电路工作原理时，整流电路中的二极管是作为开关运用，具有单向导电性。根据图10.1.2(a)的电路图可知： 当正半周时二极管D1、D3导通，在负载电阻上得到正弦波的正半周。 当负半周时二极管D2、D4导通，在负载电阻上得到正弦波的负半周。 在负载电阻上正负半周经过合成，得到的是同一个方向的单向脉动电压。单相桥式整流电路的波形图见图10.1.2(b)。 2.参数计算 根据图10.1.2（b ）可知，输出电压是单相脉动电压。通常用它的平均值与直流电压等效。 输出平均电压为 流过负载的脉动电压中包含有直流分量和交流分量，可将脉动电压做傅里叶分析。此时谐波分量中的二次谐波幅度最大，最低次谐波的幅值与平均值的比值称为脉动系数S 。 3.单相桥式整流电路的负载特性曲线 单相桥式整流电路的负载特性曲线是指输出电压与负载电流之间的关系曲线 该曲线如图10.1.3所示。曲线的斜率代表了整流电路的内阻。 图10.1.3 负载特性曲线 三、单相半波整流电路 流过负载的平均电流为 L 2 L 2L 9.0π22R V R V I = =流过二极管的平均电流为 2 Rm ax 2V V =二极管所承受的最大反向电压 2 2π02L O 9.0π2 2d sin 2π1V V t t V V V ==?==ωωL 2L 2L D 45.0π22R V R V I I = ==) 4cos π154 2cos π34π2(22O +--=t t V v ωω67 .03 2π22π32422===V V S )(O O I f V =

电源电子电路设计图TOP11经典分析

一、稳压电源 1、3～25V电压可调稳压电路图 此稳压电源可调范围在3.5V～25V之间任意调节，输出电流大，并采用可调稳压管式电路，从而得到满意平稳的输出电压。 工作原理：经整流滤波后直流电压由R1提供给调整管的基极，使调整管导通，在V1导通时电压经过RP、R2使V2导通，接着V3也导通，这时V1、V2、V3的发射极和集电极电压不再变化（其作用完全与稳压管一样）。调节RP，可得到平稳的输出电压，R1、RP、R2与R3比值决定本电路输出的电压值。 元器件选择：变压器T选用80W～100W，输入AC220V，输出双绕组AC28V。FU1选用1A，FU2选用3A～5A。VD1、VD2选用6A02。RP选用1W左右普通电位器，阻值为250K～330K，C1选用3300µ(＄0.1464);F／35V电解电容，C2、C3选用0.1µ(＄0.1464);F独石电容，C4选用470µ(＄0.1464);F／35V电解电容。R1选用180～220Ω/0.1W～1W，R2、R4、R5选用10KΩ、1／8W。V1选用2N3055(＄0.9828)，V2选用3DG180或2SC3953，V3选用3CG12或3CG80 2、10A3～15V稳压可调电源电路图 无论检修电脑还是电子制作都离不开稳压电源，下面介绍一款直流电压从 3V到15V连续可调的稳压电源，最大电流可达10A，该电路用了具有温度补偿特性的，高精度的标准电压源集成电路TL431(＄0.0625)，使稳压精度更高，如果没有特殊要求，基本能满足正常维修使用，电路见下图。

其工作原理分两部分，第一部分是一路固定的5V1.5A稳压电源电路。第二部分是另一路由3至15V连续可调的高精度大电流稳压电路。第一路的电路非常简单，由变压器次级8V交流电压通过硅桥QL1整流后的直流电压经C1电解电容滤波后，再由5V三端稳压块LM7805(＄0.2053)不用作任何调整就可在输出端产生固定的5V1A稳压电源，这个电源在检修电脑板时完全可以当作内部电源使用。第二部分与普通串联型稳压电源基本相同，所不同的是使用了具有温度补偿特性的，高精度的标准电压源集成电路TL431(＄0.0625)，所以使电路简化，成本降低，而稳压性能却很高。图中电阻R4，稳压管TL431(＄0.0625)，电位器R3组成一个连续可调得恒压源，为BG2基极提供基准电压，稳压管 TL431(＄0.0625)的稳压值连续可调，这个稳压值决定了稳压电源的最大输出电压，如果你想把可调电压范围扩大，可以改变R4和R3的电阻值，当然变压器的次级电压也要提高。变压器的功率可根据输出电流灵活掌握，次级电压15V 左右。桥式整流用的整流管QL用15－20A硅桥，结构紧凑，中间有固定螺丝，可以直接固定在机壳的铝板上，有利散热。调整管用的是大电流NPN型金属壳硅管，由于它的发热量很大，如果机箱允许，尽量购买大的散热片，扩大散热面积，如果不需要大电流，也可以换用功率小一点的硅管，这样可以做的体积小一些。滤波用50V4700uF电解电容C5和C7分别用三只并联，使大电流输出更稳定，另外这个电容要买体积相对大一点的，那些体积较小的同样标注50V4700uF 尽量不用，当遇到电压波动频繁，或长时间不用，容易失效。最后再说一下电源变压器，如果没有能力自己绕制，有买不到现成的，可以买一块现成的200W 以上的开关电源代替变压器，这样稳压性能还可进一步提高，制作成本却差不太多，其它电子元件无特殊要求，安装完成后不用太大调整就可正常工作。 二、开关电源 1、PWM开关电源集成控制IC-UC3842(＄0.1656)工作原理 UC3842(＄0.1656)工作原理

DC-DC电源模块选型

DC/DC莫块电源以其体积小巧、性能卓异、使用方便的显着特点，在通信、网络、工控、铁路、军事等领域日益得到广泛的应用。怎样正确合理地选用DC/DC模块电源呢，笔者将从 DC/DC模块电源开发设计的角度，谈一谈这方面的问题，以供广大系统设计人员参考。 DCDC勺意思是直流变（到）直流（不同直流电源值的转换），只要符合这个定义都可以叫DCDC 专换器。具体是指通过自激振荡电路把输入的直流电转变为交流电，再通过变压器改 变电压之后再转换为直流电输出，或者通过倍压整流电路将交流电转换为高压直流电输出。 1电源模块选择需要考虑的几个方面 额定功率 封装形式 温度范围与降额使用 隔离电压 功耗和效率 2额定功率 一般建议实际使用功率是模块电源额定功率的30?80婀宜（具体比例大小还与其他因素有 关，后面将会提到。），这个功率范围内模块电源各方面性能发挥都比较充分而且稳定可靠。 所有模块电源均有一定的过载能力，但是仍不建议长时间工作在过载条件下，毕竟这是一种 短时应急之计。 3封装形式 DC/DC变换器的外形尺寸和输出形式差异很大。小功率产品采用密封外壳，外形十分纤小；大功率产品常采用quarter-brick 或half-brick 的形式，电路或暴露，或以外壳包裹。在 选择时，需要注意以下两个方面：第一，引脚是否在同一平面上；第二，是否便于焊接。SMT 形式的变换器必须要符合IEC191-6:1990标准的要求，该标准对SM稀件引脚的共面问题做出了严格限定。如果变换器不能满足这个要求，就需要为其设计专门的焊接装配工艺，这会 增加装配时间，提高生产成本。 模块电源的封装形式多种多样，符合国际标准的也有，非标准的也有，就同一公司产品而言， 相同功率产品有不同封装，相同封装有不同功率，那么怎么选择封装形式呢？主要有三个方 面：①一定功率条件下体积要尽量小，这样才能给系统其他部分更多空间更多功能；② 尽量选择符合国际标准封装的产品，因为兼容性较好，不局限于一两个供货厂家；③ 应具有可扩展性，便于系统扩容和升级。全部符合国际标准，为业界广泛采用的半砖、全砖封装，与VICOR LAMBDA^着名品牌完全兼容，并且半砖产品功率范围覆盖50?200W全砖产品 覆盖100?300W 4温度范围与降额使用

B0505S系列,DC-DC模块电源

2W, Miniature SIP, Single Output DC/DC Converters F Features Efficiency up to 87% ●1000VDC /3000VDC Isolation ●MTBF > 2,000,000 Hours ●Low Cost ●Input 5, 12, 15 and 24VDC ●Output 3.3,5,9,12,15and24 ●Temperature Performance -40℃~ +85℃ ●UL 94V-0 Package Material ●Internal SMD Construction ●Industry Standard Pin out Block Diagram ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS Short-circuit protection 1Second Lead temperature 1.5mm from case for seconds 300℃Internal power dissipation 450mW Input voltage Vin , B(F)05types 7V Input voltage Vin ,B(F)12 types 15V Input voltage Vin ,B(F)15 types 18V Input voltage Vin ,B(F) 24 types 28V Model Selection Guide

Input Specifications Parameter Model Min Typ Max Unit 5 4.5 5 5.5 12 10.8 12 13.2 15 13.5 15 1 6.5 Input Voltage 24 21.6 24 26.4 VDC Reverse Polarity Input Current 0.3 A Input Filter All models Internal Capacitor Output specifications