一种小功率开关稳压电源的设计

谭立啸

（黑龙江八一农垦大学信息技术学院，大庆163319）

开关电源体积小、效率高，被誉为高效节能电源，已成为稳压电源的主导产品。当今开关电源向着集成化、智能化的方向发展。高度集成、功能强大的开关型稳压电源代表着开关电源发展的主流方向[1]。实现了一种小功率的开关稳压电源，其主要性能指标为：输出电压可调范围为30 V～36 V；最大输出电流2 A，且当输出电流从0变到2 A时，负载调整率小于等于5%；DC-DC变换器的效率大于等于75%；具有过流保护功能。

1 理论基础

采用调宽式即脉宽调制型（PWM）技术，通过对一系列脉冲的宽度进行调制来等效地获得所需波形调宽式开关稳压电源的控制原理如图1所示[2，3]。对于单极性矩形脉冲来说，其直流平均电压U0取决于矩形脉冲的宽度，脉冲越宽，其直流平均电压值就越高。直流平均电压U0可由下面公式计算：

式中Um为矩形脉冲最大电压值；T为矩形脉冲周期；T1为矩形脉冲宽度。

当Um与T不变时，直流平均电压U0将与脉冲宽度T1成正比。这样，只要使脉冲宽度随稳压电源输出电压的增高而变窄，就可达到稳定电压的目的。

图1 脉宽调制式开关电源控制原理图Fig.1 Switching power supply control principle diagram based on pulse widthmodulation

2 开关稳压电源的设计

开关稳压电源的电路原理框图如图2所示。

图2 开关电源电路框图Fig.2 Switching power supply circuit diagram

交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后，变成含有一定脉动成分的直流电压，该电压通过功率转换电路进入高频变换器被转换成所需电压值的方波，最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压。……