1、24W/12V 開關電源方案設計

各種大家電、小家電、LED產品的設計基本上都離不開開關電源(Switch Mode Power Supply)。前段時間給大家分享過一款12V/6W開關電源方案，并分享開關電源的設計方法。大家反應功率太小，希望能有更大功率的方案，下面就給大家分享一款24W/12V的方案。

開關電源設計參數如下：

輸入電壓：85~265VAC(本設計為寬電壓輸入，基本上全球所有國家都適用)

輸出電壓：12V/2A(24W)

設計開關電源最重要的是高頻變壓器設計，本方案高頻變壓器設計如下：

設計變壓器前我們需要先確定以下參數：

輸入電壓范圍：85~265VAC

輸出電壓電流：DC12V，2A

開關頻率：F=65KHz(參照芯片的規格書)

最大占空比：D=0.5

磁芯選擇：

24W的開關電源，選用EF25的磁芯來設計變壓器就可以了。(多大功率用多大的磁芯大家可以自行網上深入了解一下)

原邊電壓Vs計算：

輸入電壓為AC80~265V，計算最低電壓下的最大功率，最低電壓為80V。

Vs=80*1.3=100V(要考慮線路壓降及整流壓降)

計算導通時間：

Ton=1/F*D = 1/65*0.5=7.7uS;

計算原邊匝數Np:

Np=Vs*Ton/△Bac*Ae

Np：原邊匝數

Vs：原邊直流電壓(最低電壓值)

Ton：導通時間

△Bac：交變工作磁密(mT)，設為0.2

Ae：磁心有效面積(平方毫米)，EF25 磁心為51平方毫米

Np=(100 *7·7)/(0·2*51)≈75匝

計算副邊匝數Ns:

Ns：副邊匝數

Np：原邊匝數

Vout：輸出電壓(包含線路壓降及整流管壓降，12V+1V=13V)

Vor：反激電壓(設置該電壓不高于150V，以免造成芯片過壓損壞,本設計中設為100V)

Ns=(13*75)/100≈10匝

計算原邊電感量Lp:

Lp=(Vs *Ton)/Ip

Lp：原邊電感量

Ip：原邊峰值電流(芯片設定最大峰值電流1200mA，此參數要小于芯片的峰值電流參數1500mA)

Lp=(100*7.7/1200≈0.64(mH)

變壓器的設計驗證:

變壓器的設計時最大磁感應強度不能大于0.4T，(鐵氧體的飽和磁感應強度一般為0·4T 左

右)，由于單端反激電路工作在B-H 的第一象限，磁心又存在剩磁Br 約為0.1T，所以最大的工作磁通Bmax 最大只有0.4-0.1=0.3T

Bmax=(Ip*Lp)/(Np*Ae)

Bmax=(1200*0·64)/(75*51)=0.2

Bmax<0.3 證明設計合理

變壓器的漏感：

變壓器不是理想器件，在生產過程中一定會存在漏感，漏感會影響到產品的穩定及安

全，所以要盡量減小，漏電感應控制在電感量的5%以內。

根據以下設計，最終得出以下變壓器參數(把以下參考給供應就可以供樣了)：

使用磁心：臥式EF25，你也可以用立式的

原邊匝數Np=75匝，線徑0.32mm 原邊4腳起1腳落 ，5腳為空腳作固定用

副邊匝數Ns=10匝，線徑0.91mm 副邊9腳起7腳落

原邊電感量Lp=0.64mH

注意：漆包線的線徑大家可以根據電流的大小選定，腳位要定義為防呆的，防止生產時插反

重要元件說明：

F1:保險絲250V/2A，必需安裝

C1:X2安規電容，0.1uF/275V

MOV1:471K

L1:共模電感，EE13/25mH

D1:橋堆，600V

CY1：電容，1nF/400V

C2:33uF/400V

C3:瓷片電容2.2nf

T1:高頻變壓器

D2:二極管FR107

D3:二極管HER504

D4:穩壓二極管11V/0.5W

U1:開關電源控制芯片DK124

U3:光偶PC817

PCB設計注意事項：(引用于芯片的規格書)

功率器件需要散熱，芯片的主要熱量來自功率開關管，功率開關管與引腳5678相連接，所以在PCB布線時，應該將引腳5678外接的銅箔的面積加大并作鍍錫處理，以增大散熱能力。

芯片的5678引腳是芯片的高壓部分，最高電壓可達600V以上，所以在線路布置上要與低壓部分保證1.5mm以上的安全距離，以免電路出現擊穿放電現象。

2、12v開關電源電路講解

1、市電經D1整流及C1濾波后得到約300V的直流電壓加在變壓器的①腳(L1的上端)，同時此電壓經R1給V1加上偏置后后使其微微導通，有電流流過L1，同時反饋線圈L2的上端(變壓器的③腳)形成正電壓，此電壓經C4、R3反饋給V1，使其更導通，乃至飽和，最后隨反饋電流的減小，V1迅速退出飽和并截止，如此循環形成振蕩，在次級線圈L3上感應出所需的輸出電壓。

2、L2是反饋線圈，同時也與D4、D3、C3一起組成穩壓電路。當線圈L3經D6整流后在C5上的電壓升高后，同時也表現為L2經D4整流后在C3負極上的電壓更低，當低至約為穩壓管D3(9V)的穩壓值時D3導通，使V1有基極短路到地，關斷V1，最終使輸出電壓降低。

3、電路中R4、D5、V2組成過流保護電路。當某些原因引起V1的工作電流大太時，R4上產生的電壓互感器經D5加至V2基極，V2導通，V1基極電壓下降，使V1電流減小。D3的穩壓值理論為9V+0.5~0.7V，在實際應用時，若要改變輸出電壓，只要更換不同穩壓值的D3即可，穩壓值越小，輸出電壓越低，反之則越高。

12V開關電源電路二

開關電源是利用現代電力電子技術，控制開關管開通和關斷的時間比率，維持穩定輸出電壓的一種電源，開關電源一般由脈沖寬度調制(PWM)控制IC和MOSFET構成。開關電源和線性電源相比，二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長，但二者增長速率各異。線性電源成本在某一輸出功率點上，反而高于開關電源，這一點稱為成本反轉點。隨著電力電子技術的發展和創新，使得開關電源技術也在不斷地創新，這一成本反轉點日益向低輸出電力端移動，這為開關電源提供了廣闊的發展空間。

+12V、0.5A單片開關穩壓電源的電路如圖所示。其輸出功率為6W。當輸入交流電壓在110～260V范圍內變化時，電壓調整率Sv≤1%。當負載電流大幅度變化時，負載調整率SI=5%～7%。為簡化電路，這里采用了基本反饋方式。接通電源后，220V交流電首先經過橋式整流和C1濾波，得到約+300V的直流高壓，再通過高頻變壓器的初級線圈N1，給WSl57提供所需的工作電壓。從次級線圈N2上輸出的脈寬調制功率信號，經VD7、C4、L和C5進行高頻整流濾波，獲得+12V、0.5A的穩壓輸出。反饋線圈N3上的電壓則通過VD6、R2、C3整流濾波后，將控制電流加至控制端C上。由VD5、R1，和C2構成的吸收回路，能有效抑制漏極上的反向峰值電壓。該電路的穩壓原理分析如下：當由于某種原因致使Uo↓時，反饋線圈電壓及控制端電流也隨之降低，而芯片內部產生的誤差電壓Ur↑時，PWM比較器輸出的脈沖占空比D↑，經過MOSFET和降壓式輸出電路使得Uo↑，最終能維持輸出電壓不變。反之亦然。

12V開關電源電路三

該開關電源屬于小功率開關電源，輸入220V交流市電，輸出12V直流電，最大輸出電流1.3A，主要應用于小型設備的供電，比如樓宇監控設備等。其電原理圖如圖1所示。其控制核心器件為脈寬調制集成電路TL3843P(內含振蕩器、脈寬調制比較器、邏輯控制器，具有過流、欠壓等保護控制功能，最高工作頻率可達500MHz.啟動電流僅需ImA)。各引腳功能如下：(1)腳是內部誤差放大器的輸出端，通常與(2)腳之間有反饋網絡，確定誤差放大器的增益。(2)腳是反饋電壓輸入端，作為內部誤差放大器的反相輸入端，與同相輸入端的基準電壓(+2.5V)進行比較，產生誤差控制電壓，控制脈沖寬度。(6)腳過流檢測輸入端，當接人的電壓高于1V時，禁止驅動脈沖的輸出。(4)腳為RT/RC定時電阻和電容的公共接人端，用于產生鋸齒振蕩波。(5)腳為接地端。(6)腳為脈寬可調脈沖輸出端。(7)腳為工作電壓輸入端(10V》Vi≤30V)。(8)腳為內部基準電壓(VREF=5v)輸出端。

3、5v開關電源改12v最簡單方法

在很多場合下，我們會需要一些電子設備使用12V電源，但又無法直接使用充電器或電池來為其供電時，我們可以選擇改裝一個硬件5V開關電源來實現這一目的。下面我們將詳細講解如何將5V開關電源改為12V電源，同時保證其安全可靠性能。

第一步：準備材料

首先需要準備的是12V適配器，最好是功率比原來的5V適配器大。由于我們需要將直流電轉換為可用的直流電，因此一個全波整流電路(bridge rectifier)也是必不可少的，可以在電子市場上購得。另外還需要一個容量在1000uF至2200uF之間的電解電容，以及一個小型穩壓器(7805，TO-220)。

第二步：連接電路

首先將橋式整流器的兩個AC進線銅片連接至適配器的某個繞組，熱熔膠可以將線固定在適配器插頭上。另外兩個DC輸出線，紅線陽極連接穩壓器的Vin腳，黑線陰極連接穩壓器的接地腳。同樣與穩壓器連接的同時，也需要將兩個電容并聯到其輸出端，方便后續去噪。

第三步：調試電路

將適配器插上電源，若一切連接無誤，則橋式整流器會將變壓器上的交流電轉換成可用的直流電。接下來我們需要測試輸出電壓并根據需要進行調整。打開萬用表，選擇電壓檔位，紅表筆夾在輸出端的陽極，黑表筆夾在接地點(可穩定的接地)，讀取輸出電壓。理想情況下，輸出電壓應該是11.8V至12.2V之間，如果超出這個范圍，則需要調整穩壓器的高低端電阻值，直到輸出電壓達到理想范圍。電阻值的計算因人而異，具體情況需要根據實際測量結果來確定。

接下來需要測試電路的工作效果，此時將一個5W負載(如12V風扇)連接至輸出端，然后通電測試。如果電路運行正常，則輸出電壓不會隨負載變化而發生明顯變動，電路負載能滿足12V為電源的設備運行，而且穩定性高，沒有發熱的現象，則說明電路的調試已經成功完成。

第四步：安全考慮

電路調試成功后，我們需要考慮一些安全問題。首先應該蓋上完整的外殼，避免外部意外的擦傷或短路導致的安全隱患。同時還需要注意電路周圍的空氣流動，避免過熱產生，使電路出現故障。這個時候，需要將電路輻射熱導向散熱片上，這樣可以長期保持電路的最佳運行狀態。

總的來說，將5V開關電源改為12V電源，需要準確地聚焦每一個步驟，并嚴格遵守操作規范。通過以上的操作流程，我們已經學習到了如何簡單快捷地將5V開關電源改為12V電源，這是一個很好的DIY過程，不僅提高了我們的電子實驗技能，也讓我們的手工能力得到提升，同時也為我們節省了相應的費用。

4、12v時控開關怎么接線?

12v時控開關：可控制低壓直流(DC12v)用電器或者低壓12V燈具(LED外露燈、LED漫反射燈條等)自動定時開關。

12v時控開關

通過藍牙和手機進行連接，15米范圍內使用微信小程序對開關進行無線控制。設置好定時時間，可以實現用電器的自動定時開、關。

12v定時開關怎么接線?(以控制12v低壓燈具為例)

1.220V市電接入空氣開關，空氣開關接出火零線連接在LED電源(AC220v-DC12v變壓器)的L、N接線端子上。

2.LED電源的正負極連接在12v時控開關左側的進線端子。

3.12v時控開關右側的出線端子連接低壓直流的燈具。

備注：12v時控開關控制其他低壓用電器，DC12V直流電直接連接在開關的左側進線，用電器連接開關右側出線端子。

5、開關電源噪音怎么解決

開關電源是一種能夠將100V-260V交流電轉換為穩定的5V、12V、24V直流電的電子設備，這種電源通過高頻開關電路將輸入的電壓變成火花，從而達到高效降壓的目的。但是，開關電源使用過程中產生的噪音卻是很多人關注的問題。本文將介紹開關電源噪音產生的原因以及如何采取有效的措施降低開關電源噪音。

一、開關電源噪音產生的原因

1. 磁場干擾

開關電源中的高頻磁場會對周圍的其他電子設備產生干擾，造成電磁輻射噪音。

2. 電容并聯

開關電源中的濾波電容并聯也會產生噪音，這種噪音通常是高頻噪音。

3. 驅動電壓

開關電源的驅動電路是一個高頻電路，由于高頻信號的傳輸特性，驅動電壓會產生射頻干擾，從而影響到開關電源的工作穩定性。

4. 電感漏磁

開關電源中的電感漏磁也是產生噪音的原因之一。

二、開關電源噪音解決方案

1. 降低電容并聯噪音

開關電源中的電容并聯是高頻噪音的主要來源，為了降低電容并聯噪音，需要采取以下措施：

(1)采用有機電解電容：有機電解電容的電容量比較小，相應的產生的噪音也小。

(2)采用多個小容值電容并聯：多個小容值電容并聯可以分攤電容并聯產生的噪音。

(3)采用獨立電源：獨立電源能有效地降低電容并聯產生的噪音。

2. 加強屏蔽

屏蔽是有效的降噪方法，通過使用合適的屏蔽材料，可以有效地降低電子設備和周圍環境的干擾。

(1)提高屏蔽性能：選用屏蔽性能較好的屏蔽材料，如鐵磁材料、鋁箔、銅箔等。

(2)增加屏蔽層數：在關鍵部位一層屏蔽不足以達到要求時，可在原有的基礎上增加屏蔽層數。

3. 降低驅動電壓噪音

開關電源的驅動電壓是產生噪音的主要因素之一，為了降低驅動電壓的噪音，可以采取以下措施：

(1)選擇合適的電源：選擇工作性能更加穩定的電源對開關電源的噪音產生，可極大降低影響。

(2)降低驅動電壓的噪音：可通過電源濾波電容、磁珠、扭矩磁環、TLPI網絡等方式降低驅動電壓的噪音。

4. 降低電感漏磁噪音

電感漏磁也是造成開關電源噪音的原因之一。為了降低電感漏磁噪音，可以采取以下措施：

(1)選用高品質的電感：選用電感品質好的原材料，可大大降低電感漏磁噪音。

(2)采用磁屏蔽技術：在關鍵部位采用磁屏蔽技術，可以有效地降低電感漏磁產生的噪音。

總結：

開關電源的噪音問題一直是電子工程師要面對的難題之一。為了降低開關電源噪音，需要對噪音產生的原因進行分析，并采取相應的措施進行干預。以上所述僅是一些常見的噪音解決方法，實際上開關電源噪音產生的原因較為復雜，具體的解決方案需要根據具體情況而定。