100W单端正激开关电源方案分享之主电路设计

单端正激式开关电源的设计和研发工作，对于很多工程师来说都是非常熟悉的了，这种开关电源在家电以及加工制造等领域是比较常见的。本文将会在这里为大家分享一种100W的单端正激开关电源设计方案，这一开关电源适合小功率应用方向的选择，设计相对简单易操作。在今天的文章中，将会着重分享这一方案的主电路设计情况。

100W单端正激开关电源的技术指标

本方案所设计的这种100W单端正激式开关电源的技术指标要求是，输入市电220V/50HZ，输出12V/4A，工作温度为-40℃～+85℃，工作频率200～250KHZ，隔离电阻大于200MΩ，输入电压范围为交流176V～260VAC/50HZ。这一方案中的主要技术要求是输出电压精度维持在±1%左右，输出纹波需要控制在VP-P≤1%，负载调整率（主路）±0.5%。同时，这一方案还要求输出具有短路保护功能，并能自动恢复。效率η>82%。

主电路框架设计

下图图1所示是本方案所选择的单端正激式开关电源电路的典型结构，可以看到，这一电源主要由整流滤波电路、DC/DC变换电路、开关占空比控制电路以及取样比较电路等模块构成。

在这一单端正激式的开关电源主电路结构中，其前级整流滤波电路的主要作用是被用来消除来自电网的干扰，同时这一电路的设计也能够有效的防止开关电源产生的高频噪声向电网扩散，并将电网输入电压进行整流滤波，为变换器提供直流电压。

变换器是这一单端正激式开关电源的关键部分，在电源正常运行时，变换器可以把直流电压变换成高频交流电压，并且起到将输出部分与输入电网隔离的作用。在本方案中，本文选择使用的是具有复位绕组的FORWARD变换器。输出整流滤波电路将变换器输出的高频交流电压整流滤波得到需要的直流电压，同时还防止高频噪声对负载的干扰。取样电路和开关占空比控制电路通过检测输出直流电压，并将其与基准电压比较，进行放大，调制振荡器的脉冲宽度，从而控制变换器以保持输出电压的稳定。

图1 100W开关电源的典型结构

主电路拓扑和控制方式

在了解了这一方案中的主电路典型结构和设计思路后，下图图2给出的是本方案使用的FORWARD变换器的主电路图。

图2 FORWARD变换器的主电路图

从图2所给出的电路图结构可以看到，在这种FORWARD变换器中，其开关管Q按PWM方式工作，D1是输出整流二极管，D2是续流二极管，Lf是输出滤波电感，Cf是输出滤波电容。变压器油三个绕组，原边绕组W1，副边绕组W2，复位绕组W3，图中绕组符号标有“・”号的一端，表示是该绕组的正端。D3是复位绕组WS的串联二极管。续经过续流管续流。此时开关管Q上的电压为VQ=Vin。

以上就是本文针对一种100W的单端正激式开关电源的主电路设计情况，所进行的简单介绍和总结，明天我们将会就这一方案中的控制电路设计情况进行详细分析，希望大家继续关注。