开关电源环路设计与计算实战指南

"该文档是关于开关电源环路设计与计算的专业资料，主要涉及开关电源的基本概念、拓扑结构、调制方式、控制模式以及环路分析和设计流程，特别以反激变换器为例进行了详细讲解，并提供了一个基于OB2263的12W电源环路设计实例。" 开关电源是一种将交流电（AC）转换为直流电（DC）或直流电之间转换的电源装置，广泛应用于各类电子设备中。其主要特点在于通过开关器件的高频切换来实现能量传输和转换，从而提高效率并减小体积。 开关电源的基本拓扑结构包括非隔离型和隔离型两种。非隔离型如Buck、Boost和Buck-Boost变换器；隔离型则有Forward、Flyback、Half Bridge、Full Bridge和Push-Pull等。此外，整流型通常分为全桥型整流和全波型整流，同步整流（SR）则能进一步提高效率。 调制方式主要有脉冲宽度调制（PWM）和脉冲频率调制（PFM），还有其他衍生调制方式。电压模式和电流模式是常见的控制模式，其中电压模式侧重于维持输出电压稳定，而电流模式则更注重电流的控制。 开关电源系统由两大部分构成：负反馈回路（feedback loop）和保护功能（如OVP - 过电压保护，OCP - 过电流保护，OTP - 过热保护等）。在负反馈回路中，误差放大器（EA）负责检测输出电压并与基准电压比较，然后通过补偿网络调整，最后由功率开关执行控制信号，确保电源输出的稳定。 开关电源环路分析和设计流程包括识别环路的基本组件，如误差放大器、补偿网络和功率开关等。设计过程中需要考虑环路稳定性、瞬态响应以及频率响应等因素，通常会进行开环增益和闭环增益的计算，以及波特图分析，以确保在各种工作条件下系统的稳定性和性能。 以反激变换器为例，其环路设计涉及到变压器耦合、磁性元件的选择以及补偿网络的设计。补偿网络通常包括电容和电阻，用于设定环路的相位裕度和增益裕度，确保环路在特定频率下具有合适的稳定性和瞬态响应。 在实际应用中，如文档中提到的基于OB2263的12W电源设计实例，会详细介绍如何根据具体要求选择适当的元器件参数，以及如何进行补偿网络的计算和调整，以达到理想的环路特性。 开关电源环路设计与计算是电源工程师必须掌握的关键技术，涉及到多个层面的理论和实践经验，包括电路设计、控制理论和电磁兼容等。通过深入理解和实践，可以设计出高效、稳定的开关电源系统。