2 整流电路的设计
整流是将交流电变成脉动直流电的过程。电源变压器输出的交流电经整流电路得到一个大小变化但方向不变的脉动直流电。整流电路是由具有单向导电性的元件例如二极管、晶间管等整流元件组成的。
2.1整流电路的选择
单相整流电路有两种：电容输入型电路和扼流圈输入型电路
电容输入型的基本电路如图2-1：（a）为半波整流电路（b）为中间抽头的全波整流电路（c）桥式整流电路（d）倍压整流电路。
图2-1 电容输入型的基本电路
图2-2为扼流圈输入型基本电路，用于负载电流I0较大的电路，扼流圈L的作用是抑制尖峰电流。
两种基本电路的比较如下：(1)开关电源多采用脉宽调制方式，空载时开关晶体管的导通时间非常短。其导通时间随开关电源的设计方法不同而异，也有采用控制开关晶体管电路的延时进行的间歇开关工作，这时，若采用扼流圈输入型整流电路，接近空载时，扼流固变为临界值，逆流电路由扼梳阂输入型变为业为电容输入型。为此，从满载到空载变动时，整流输出电压变动较大，空载时有可能进入间歇开关领域。(2)开关电源的特点是效率高而体积小，若使用扼流圈时，为提高负载调整率需要接入扼流圈以及阻尼电阻。(3) 扼流圈可能与次级侧滤波回路产生谐振。
因此，开关电源的输入整流电路采用电容输入型。
图2-2 扼流圈输入型基本电路
2.1.1单相半波整流电路
单相半波整流电路是最简单的整流电路如图2-3，仅利用一个二极管来实现整流功能。
单相半波整流电路的输出电压平均值为：（为变压器副边输出电压的有效值）
3 DC/DC变换器的设计
DC/DC变换器进行功率变换，是采用功率半导体器件作为开关元件，通过周期性通断开关，控制开关元件的占空比来调整输出电压，将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为直流斩波，它是开关电源的核心部分，开关电源DC/DC变换器有多种电路方式，常有的有工作波形为方波的脉宽调制（PWM）变换器以及工作波形为正弦波的谐振变换器。基本工作原理如图3-1所示。
图3-1 DC/DC变换器的基本原理图
它是一种控制开关S通/断时间的比例，用电抗器与电容器蓄积能量的元件。对续流的波形进行平滑处理，从而更有效地调整功率流的电路。斩波器的工作方式有两种，一是脉宽调制方式TS不变，改变ton（通用），二是频率调制方式，ton不变，改变TS（易产生干扰）。DC/DC变换器按输入输出的隔离方式分有隔离方式与非隔离方式；按开关的控制方式分有自励式和它励式，以及脉宽调制、脉频调制与幅度调制等多种方式。
3.1控制方式的选择
对于TRC变换器，有两种工作方式：一种是保持开关工作周期Ｔ不变，控制开关导通时间Ton冲宽度调制（PWM）方式，二是保持导通时间Ton，改变开关工作周期T的脉冲频率调制方式（PFM）。
脉冲宽度调制（PWM）变换器就是通过重复通断开关方式把一种直流电压（电流）变换为高频方波电压（电流），再经过整流平滑后变为另一种直流电压输出。
PWM变换器由功率开关管、整流二极管及滤波电路等元件组成。
对PWM变换器，加在开关管S两端的电压us通过S的电流is近似为方波，如图3-3所示
图3-2 PWM变换器的工作波形
占空比D定义为：
3.3单端正激变换器的设计
单端正激变换器主回路如图3-4所示。它是在Buck电路的开关S与续流二极管D之间加入单端变压隔离器而得到的。
图3-3 单端正激变换电路原理图
由于正激式变换器的隔离元件T1纯粹是个变压器，因此在输出端需附加一个电感器L作为能量的储藏及传送元件。电路中必有一个续流二极管，同时也要注意到变压器原边和副边线圈具有相同的同铭端。由于是正激工作方式，副边有电感器，折算至原边电感量较大。一般电感量越大越好，使得IP较小。变压器T1的另一个绕组P2与二极管Dl串联后接至Vs。这个绕组主要起去磁复位的作用。
4.2.2 1524 的极限使用值和主要电性能
·输入电压：40V；
·外加基准电压：6V；
·输出基准电流：50mA；
·输出电流(每一个输出)：100mA；
·振荡器充电电流(6脚或7脚)：5mA；
·内部功耗：1W；
·最高结温：J封装150℃；N封装125Y℃。
4.2.3 GW1524的内部结构
GW1524的内部结构图如图4-1，GW1524的内部结构包括：
(1)基准电压调整器
基准电压调整器是输出为5V，50mA，有短路电流保护的电压调整器。它供电给所有内部电路，同时又可作为外部基准参考电压。若输入电压低于6V时，可把15、16脚短接，这时5V电压调整器不起作用。
②作为触发器的触发脉冲控制两输出通道的开与关。触发器要求此触发脉冲的宽度不小于0.5。因此，当开关电源工作频率高(CT为小值)时在3脚接100pf电容到地，以扩展输出脉冲的宽度。由于输出触发胀冲的最大宽度受工作周期和死区时间的限制，3脚到地的电容不能大于1000pf。
(3)误差放大器
误差放大器是差动输入的放大器。它的增益标称值为80dB，其大小由反馈或输出负载来决定，输出负载可以是纯电阻，也可以是电阻性元件和电容的元件组合。该放大器共模输入电压范围在1.8—3.4V需要将基准电压分压送至误差放大器1脚(正电压输出)或2脚(负电压输出)。为使电源系统稳定，在9脚对地之间接RC网络，补偿系统的幅频，相频响应特性。
图4-2 输出死区时间TD与CT关系
本控制器无专门的死区时间控制端，而是靠基准电压分压至误差放大器的输出脚9，限制9脚的高电平数则控制了死区。为了不影响控制器的内部性能，可在9脚与分压端之间串联二极管，使9脚电位低于分压端电压时分压回路不起作用。
4.4.2电流互感器检测
电流互感器检测在保持良好波形的同时还具有较宽的带宽，电流互感器还提供了电气隔离，并且检测电流小损耗也小，检测电阻可选用稍大的值，如一二十欧的电阻。电流互感器将整个瞬态电流，包括直流分量耦合到副边的检测电阻上进行测量，但同时也要求电流脉冲每次过零时磁芯能正常复位，尤其在平均电流模式控制中，电流互感器检测更加适用，因为平均电流模式控制中被检测的脉冲电流在每个开关周期中都回零。
UGN—3501M霍尔传感器原理图和AD522的外部引脚图如图4-4、图4-5所示。
集成UGN—3501M 霍尔传感器具有高灵敏度，工作温度范围宽（－20- +85℃）等特点，检测电路以集成AD522 芯片为放大级。AD522 为双端输入,单端输出的测量放大器。具有高输入阻抗，线性度良好等特点。AD522管脚功能见图4-5。脚1、3为输入端，脚2、14接电位器，调节增益，脚4，6 为调零端。
我们设计电流检测电路如图4-6所示。
4.6 保护电路的设计
开关电源电路担负着向整个电子设备各单元电路提供电压和功率的任务，因此，开关电源电路一旦发生故障，整个电子设备就不能正常工作，严重时还会引起一系列的烧坏元器件典故，其后果极其严重。在开关稳压电路中，功率开关管工作在高电压、大电流状态之下，其故障率比小信号电路要高得多，这不仅要求功率开关管及其电源电路的可靠性高，而且还要设置一些必要的保护电路，使其在一旦出现故障或故障先兆时迅速切断电源．以免故隙蔓延，损坏更多的无器件。
开关电源的保护电路主要是过电流保护、过电压保护。由于集成控制芯片可以实现过流保护，这里只设计过压保护电路。
过电压保护电路采用使开关电源停止工作的方式，可使用晶闸管等保持使其电源停止工作的信号，切断输入侧的反馈绕组。
图4-8为过压保护电路。如果有任何一路输出端电压超过其极限值，
将会向控制器的闭锁引脚发送一高电平信号，使控制器闭琐，输出电压迅速下降。
