本篇文章將介紹反激式電源輸出側的電路設計，希望與大家一起學習進步！也歡迎讀者朋友關注、收藏、分享和點贊，感謝支持！

開關電源的輸出電路主要包括輸出濾波電路和反饋電路兩部分，下面將分別對輸出電路和反饋電路進行介紹。

01 輸出電路

輸出電路主要包括整流和濾波兩部分，其原理圖如圖所示，輸出電路設計的好壞會直接影響電源質量，因此輸出部分的設計應該引起足夠的重視。

變壓器的次級輸出為交流電壓，二極管在反激式開關電源的輸出級承擔整流的作用。當初級開關管開通時，二極管反偏截止。當初級開關管關斷時，二極管導通，此時負載電流流經二極管，為了減少在二極管上的損耗，提高電源效率，應該選擇導通壓降小，反向漏電流小、恢復速度快的肖特基二極管。

(1)3.3V輸出整流二極管的耐壓值：

(2)5V輸出整流二極管的耐壓值：

(3)12V輸出整流二極管的耐壓值：

根據以上計算結果，VR>38.1V即可，則選擇耐壓值為60V，型號為SB560的肖特基二極管。

次級輸出濾波電路主要是為了抑制紋波電壓而設置的，在整流電路后加上電容，就可以達到濾波效果。通常我們使用的電容并不是理想的電容，在開關電源的輸出級應該盡量選擇較低等效串聯電阻ESR，且耐壓值合適的電解電容。選擇依據：

（1）電容的耐壓值                      

（2）確定輸出電容紋波電流                            

根據以上計算結果，本所設計的三路輸出濾波電容分別為：100μF/10V， 100μF/10V，220μF/50V的電解電容和100nF的陶瓷電容并聯。

02 電壓反饋電路

隔離式開關電源由光耦和基準穩壓器組成反饋回路。本設計只對3.3V電壓輸出進行反饋回路設計，利用光耦PC817和三端穩壓管TL431相配合。通過設定參考電壓，隔離放大組成負反饋環路維持輸出電壓穩定，原理圖如圖所示。

考慮到3.3V電壓輸出給微控制器供電，為保證電壓的穩定和精度，反饋回路只在3.3V輸出端使用。TL431為2.5V的基準穩壓器，R15取10k，則在R10兩端的電壓為0.8V，因此R10取3.2k。R11電阻為TL431提供工作電流，根據手冊，本設計取流過TL431上的電流為2mA。                             

電容C14和R13為環路補償電容，根據經驗值取C14為100nF，電阻R13取3KΩ。

03 電流反饋回路

電源的電流反饋是通過檢測流過初級變壓器繞組的電流。過電流保護電路響應速度快，在變壓器的輸入端就能避免大電流的流入，從而有效的保護后級電路。控制器UC3842過流保護電壓為1V，根據變壓器計算的峰值電流為6A，則電流采樣電阻取值為1/6=0.16Ω，封裝選用2W的直插封裝。采樣的電壓經過一個RC濾波電路后進入3腳電流比較器端，其原理圖如圖所示。

C16和R12對采樣電壓進行濾波，根據經驗值取C16為100pF，電阻R12取1KΩ。    

04 PCB設計

PCB設計在開關電源制板環節至關重要，因為涉及到EMI、穩定性，噪聲等問題會直接影響最后設計電源的質量。若是PCB板過大，器件之間的間隔太大，容易引入噪聲，浪費材料不經濟。如果PCB板過小，元器件焊接調試不方便，散熱性降低，相鄰電路之間容易產生相互干擾，因此合適的PCB尺寸是至關重要的。

本電源的PCB是由Altium 公司的Altium Desinger軟件來完成。根據理論知識和項目經驗在布局和布線上要注意下面的問題。

（1）高頻元器件走線短可以降低電磁干擾。功率回路應該盡量小，且與控制反饋回路隔開，避免功率大電流對小電流電路產生影響和減少電磁輻射。

（2）控制芯片的電源輸入端加上去耦電容，離芯片引腳盡可能近，減少干擾。驅動部分和開關管的柵極距離要盡可能短，以保證開關管的開通和關斷的速度。

（3）在走線的時候遵循地線>電源線>信號線，元器件之間的走線距離短，拐彎的角度要大于90°，避免出現直角的走線。電感的引線適當長，電容的引線適當短。控制芯片和光耦器件下面的走線盡可能少。

（4）不同的地要進行隔離，最后采用單點接地。

（5）PCB盡量將元器件擺放在單片，一方面可以減少打孔的數量，另一方面在大規模生產過程中，單面板的設計可以減小PCB生產時間周期，有利于降低生產成本。

（6）為了便于焊接和調試，繪制PCB時，要求電路板上所有的元器件離電路板邊緣的距離最好大于2mm，這也是DFM要求。

05 仿真設計

  利用PSIM軟件仿真的原理圖如下

(1) 輸出電壓

12V電壓輸出12.26V，5V電壓輸出5.26V，3.3V電壓輸出3.25V。從輸出來看，本設計基本上符合要求。

（2）變壓器初級繞組波形分析

變壓器初級繞組波形如圖所示，在MOS管開通的時候，變壓器的兩端的電壓波形和輸入電壓相同，即為24V。在MOS管關斷的時候，由于初級繞組和次級繞組共用磁芯。

因此，在初級繞組上會反射次級的電壓，導致MOS管關斷的時候，初級繞組一端的電壓達到32V。仿真軟件中的變壓器是理想變壓器，不會引入漏感這個參數，在實際制作的時候，漏感對MOS的耐壓是一個重要的影響參數，從這里就可以看出來。

本篇文章是反激式電源的第6小節，前5節分別為：

1.《開關電源隔離式和非隔離式拓撲介紹》

2.《開關電源的電壓和電流控制模式你清楚嗎？ 》

3.《AP法繞制變壓器，看這篇文章就夠了！ 》

4.《RCD吸收電路參數計算 》

5.《電源工程師都在看的UC3842外圍電路設計！》

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