本篇文章将介绍反激式电源输出侧的电路设计，希望与大家一起学习进步！也欢迎读者朋友关注、收藏、分享和点赞，感谢支持！

开关电源的输出电路主要包括输出滤波电路和反馈电路两部分，下面将分别对输出电路和反馈电路进行介绍。

01 输出电路

输出电路主要包括整流和滤波两部分，其原理图如图所示，输出电路设计的好坏会直接影响电源质量，因此输出部分的设计应该引起足够的重视。

变压器的次级输出为交流电压，二极管在反激式开关电源的输出级承担整流的作用。当初级开关管开通时，二极管反偏截止。当初级开关管关断时，二极管导通，此时负载电流流经二极管，为了减少在二极管上的损耗，提高电源效率，应该选择导通压降小，反向漏电流小、恢复速度快的肖特基二极管。

(1)3.3V输出整流二极管的耐压值：

(2)5V输出整流二极管的耐压值：

(3)12V输出整流二极管的耐压值：

根据以上计算结果，VR>38.1V即可，则选择耐压值为60V，型号为SB560的肖特基二极管。

次级输出滤波电路主要是为了抑制纹波电压而设置的，在整流电路后加上电容，就可以达到滤波效果。通常我们使用的电容并不是理想的电容，在开关电源的输出级应该尽量选择较低等效串联电阻ESR，且耐压值合适的电解电容。选择依据：

（1）电容的耐压值                      

（2）确定输出电容纹波电流                            

根据以上计算结果，本所设计的三路输出滤波电容分别为：100μF/10V， 100μF/10V，220μF/50V的电解电容和100nF的陶瓷电容并联。

02 电压反馈电路

隔离式开关电源由光耦和基准稳压器组成反馈回路。本设计只对3.3V电压输出进行反馈回路设计，利用光耦PC817和三端稳压管TL431相配合。通过设定参考电压，隔离放大组成负反馈环路维持输出电压稳定，原理图如图所示。

考虑到3.3V电压输出给微控制器供电，为保证电压的稳定和精度，反馈回路只在3.3V输出端使用。TL431为2.5V的基准稳压器，R15取10k，则在R10两端的电压为0.8V，因此R10取3.2k。R11电阻为TL431提供工作电流，根据手册，本设计取流过TL431上的电流为2mA。                             

电容C14和R13为环路补偿电容，根据经验值取C14为100nF，电阻R13取3KΩ。

03 电流反馈回路

电源的电流反馈是通过检测流过初级变压器绕组的电流。过电流保护电路响应速度快，在变压器的输入端就能避免大电流的流入，从而有效的保护后级电路。控制器UC3842过流保护电压为1V，根据变压器计算的峰值电流为6A，则电流采样电阻取值为1/6=0.16Ω，封装选用2W的直插封装。采样的电压经过一个RC滤波电路后进入3脚电流比较器端，其原理图如图所示。

C16和R12对采样电压进行滤波，根据经验值取C16为100pF，电阻R12取1KΩ。    

04 PCB设计

PCB设计在开关电源制板环节至关重要，因为涉及到EMI、稳定性，噪声等问题会直接影响最后设计电源的质量。若是PCB板过大，器件之间的间隔太大，容易引入噪声，浪费材料不经济。如果PCB板过小，元器件焊接调试不方便，散热性降低，相邻电路之间容易产生相互干扰，因此合适的PCB尺寸是至关重要的。

本电源的PCB是由Altium 公司的Altium Desinger软件来完成。根据理论知识和项目经验在布局和布线上要注意下面的问题。

（1）高频元器件走线短可以降低电磁干扰。功率回路应该尽量小，且与控制反馈回路隔开，避免功率大电流对小电流电路产生影响和减少电磁辐射。

（2）控制芯片的电源输入端加上去耦电容，离芯片引脚尽可能近，减少干扰。驱动部分和开关管的栅极距离要尽可能短，以保证开关管的开通和关断的速度。

（3）在走线的时候遵循地线>电源线>信号线，元器件之间的走线距离短，拐弯的角度要大于90°，避免出现直角的走线。电感的引线适当长，电容的引线适当短。控制芯片和光耦器件下面的走线尽可能少。

（4）不同的地要进行隔离，最后采用单点接地。

（5）PCB尽量将元器件摆放在单片，一方面可以减少打孔的数量，另一方面在大规模生产过程中，单面板的设计可以减小PCB生产时间周期，有利于降低生产成本。

（6）为了便于焊接和调试，绘制PCB时，要求电路板上所有的元器件离电路板边缘的距离最好大于2mm，这也是DFM要求。

05 仿真设计

  利用PSIM软件仿真的原理图如下

(1) 输出电压

12V电压输出12.26V，5V电压输出5.26V，3.3V电压输出3.25V。从输出来看，本设计基本上符合要求。

（2）变压器初级绕组波形分析

变压器初级绕组波形如图所示，在MOS管开通的时候，变压器的两端的电压波形和输入电压相同，即为24V。在MOS管关断的时候，由于初级绕组和次级绕组共用磁芯。

因此，在初级绕组上会反射次级的电压，导致MOS管关断的时候，初级绕组一端的电压达到32V。仿真软件中的变压器是理想变压器，不会引入漏感这个参数，在实际制作的时候，漏感对MOS的耐压是一个重要的影响参数，从这里就可以看出来。

本篇文章是反激式电源的第6小节，前5节分别为：

1.《开关电源隔离式和非隔离式拓扑介绍》

2.《开关电源的电压和电流控制模式你清楚吗？ 》

3.《AP法绕制变压器，看这篇文章就够了！ 》

4.《RCD吸收电路参数计算 》

5.《电源工程师都在看的UC3842外围电路设计！》

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