1、24W/12V 开关电源方案设计

各种大家电、小家电、LED产品的设计基本上都离不开开关电源(Switch Mode Power Supply)。前段时间给大家分享过一款12V/6W开关电源方案，并分享开关电源的设计方法。大家反应功率太小，希望能有更大功率的方案，下面就给大家分享一款24W/12V的方案。

开关电源设计参数如下：

输入电压：85~265VAC(本设计为宽电压输入，基本上全球所有国家都适用)

输出电压：12V/2A(24W)

设计开关电源最重要的是高频变压器设计，本方案高频变压器设计如下：

设计变压器前我们需要先确定以下参数：

输入电压范围：85~265VAC

输出电压电流：DC12V，2A

开关频率：F=65KHz(参照芯片的规格书)

最大占空比：D=0.5

磁芯选择：

24W的开关电源，选用EF25的磁芯来设计变压器就可以了。(多大功率用多大的磁芯大家可以自行网上深入了解一下)

原边电压Vs计算：

输入电压为AC80~265V，计算最低电压下的最大功率，最低电压为80V。

Vs=80*1.3=100V(要考虑线路压降及整流压降)

计算导通时间：

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

计算原边匝数Np:

Np=Vs*Ton/△Bac*Ae

Np：原边匝数

Vs：原边直流电压(最低电压值)

Ton：导通时间

△Bac：交变工作磁密(mT)，设为0.2

Ae：磁心有效面积(平方毫米)，EF25 磁心为51平方毫米

Np=(100 *7·7)/(0·2*51)≈75匝

计算副边匝数Ns:

Ns：副边匝数

Np：原边匝数

Vout：输出电压(包含线路压降及整流管压降，12V+1V=13V)

Vor：反激电压(设置该电压不高于150V，以免造成芯片过压损坏,本设计中设为100V)

Ns=(13*75)/100≈10匝

计算原边电感量Lp:

Lp=(Vs *Ton)/Ip

Lp：原边电感量

Ip：原边峰值电流(芯片设定最大峰值电流1200mA，此参数要小于芯片的峰值电流参数1500mA)

Lp=(100*7.7/1200≈0.64(mH)

变压器的设计验证:

变压器的设计时最大磁感应强度不能大于0.4T，(铁氧体的饱和磁感应强度一般为0·4T 左

右)，由于单端反激电路工作在B-H 的第一象限，磁心又存在剩磁Br 约为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 证明设计合理

变压器的漏感：

变压器不是理想器件，在生产过程中一定会存在漏感，漏感会影响到产品的稳定及安

全，所以要尽量减小，漏电感应控制在电感量的5%以内。

根据以下设计，最终得出以下变压器参数(把以下参考给供应就可以供样了)：

使用磁心：卧式EF25，你也可以用立式的

原边匝数Np=75匝，线径0.32mm 原边4脚起1脚落 ，5脚为空脚作固定用

副边匝数Ns=10匝，线径0.91mm 副边9脚起7脚落

原边电感量Lp=0.64mH

注意：漆包线的线径大家可以根据电流的大小选定，脚位要定义为防呆的，防止生产时插反

重要元件说明：

F1:保险丝250V/2A，必需安装

C1:X2安规电容，0.1uF/275V

MOV1:471K

L1:共模电感，EE13/25mH

D1:桥堆，600V

CY1：电容，1nF/400V

C2:33uF/400V

C3:瓷片电容2.2nf

T1:高频变压器

D2:二极管FR107

D3:二极管HER504

D4:稳压二极管11V/0.5W

U1:开关电源控制芯片DK124

U3:光偶PC817

PCB设计注意事项：(引用于芯片的规格书)

功率器件需要散热，芯片的主要热量来自功率开关管，功率开关管与引脚5678相连接，所以在PCB布线时，应该将引脚5678外接的铜箔的面积加大并作镀锡处理，以增大散热能力。

芯片的5678引脚是芯片的高压部分，最高电压可达600V以上，所以在线路布置上要与低压部分保证1.5mm以上的安全距离，以免电路出现击穿放电现象。

2、12v开关电源电路讲解

1、市电经D1整流及C1滤波后得到约300V的直流电压加在变压器的①脚(L1的上端)，同时此电压经R1给V1加上偏置后后使其微微导通，有电流流过L1，同时反馈线圈L2的上端(变压器的③脚)形成正电压，此电压经C4、R3反馈给V1，使其更导通，乃至饱和，最后随反馈电流的减小，V1迅速退出饱和并截止，如此循环形成振荡，在次级线圈L3上感应出所需的输出电压。

2、L2是反馈线圈，同时也与D4、D3、C3一起组成稳压电路。当线圈L3经D6整流后在C5上的电压升高后，同时也表现为L2经D4整流后在C3负极上的电压更低，当低至约为稳压管D3(9V)的稳压值时D3导通，使V1有基极短路到地，关断V1，最终使输出电压降低。

3、电路中R4、D5、V2组成过流保护电路。当某些原因引起V1的工作电流大太时，R4上产生的电压互感器经D5加至V2基极，V2导通，V1基极电压下降，使V1电流减小。D3的稳压值理论为9V+0.5~0.7V，在实际应用时，若要改变输出电压，只要更换不同稳压值的D3即可，稳压值越小，输出电压越低，反之则越高。

12V开关电源电路二

开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。开关电源和线性电源相比，二者的成本都随着输出功率的增加而增长，但二者增长速率各异。线性电源成本在某一输出功率点上，反而高于开关电源，这一点称为成本反转点。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新，这一成本反转点日益向低输出电力端移动，这为开关电源提供了广阔的发展空间。

+12V、0.5A单片开关稳压电源的电路如图所示。其输出功率为6W。当输入交流电压在110～260V范围内变化时，电压调整率Sv≤1%。当负载电流大幅度变化时，负载调整率SI=5%～7%。为简化电路，这里采用了基本反馈方式。接通电源后，220V交流电首先经过桥式整流和C1滤波，得到约+300V的直流高压，再通过高频变压器的初级线圈N1，给WSl57提供所需的工作电压。从次级线圈N2上输出的脉宽调制功率信号，经VD7、C4、L和C5进行高频整流滤波，获得+12V、0.5A的稳压输出。反馈线圈N3上的电压则通过VD6、R2、C3整流滤波后，将控制电流加至控制端C上。由VD5、R1，和C2构成的吸收回路，能有效抑制漏极上的反向峰值电压。该电路的稳压原理分析如下：当由于某种原因致使Uo↓时，反馈线圈电压及控制端电流也随之降低，而芯片内部产生的误差电压Ur↑时，PWM比较器输出的脉冲占空比D↑，经过MOSFET和降压式输出电路使得Uo↑，最终能维持输出电压不变。反之亦然。

12V开关电源电路三

该开关电源属于小功率开关电源，输入220V交流市电，输出12V直流电，最大输出电流1.3A，主要应用于小型设备的供电，比如楼宇监控设备等。其电原理图如图1所示。其控制核心器件为脉宽调制集成电路TL3843P(内含振荡器、脉宽调制比较器、逻辑控制器，具有过流、欠压等保护控制功能，最高工作频率可达500MHz.启动电流仅需ImA)。各引脚功能如下：(1)脚是内部误差放大器的输出端，通常与(2)脚之间有反馈网络，确定误差放大器的增益。(2)脚是反馈电压输入端，作为内部误差放大器的反相输入端，与同相输入端的基准电压(+2.5V)进行比较，产生误差控制电压，控制脉冲宽度。(6)脚过流检测输入端，当接人的电压高于1V时，禁止驱动脉冲的输出。(4)脚为RT/RC定时电阻和电容的公共接人端，用于产生锯齿振荡波。(5)脚为接地端。(6)脚为脉宽可调脉冲输出端。(7)脚为工作电压输入端(10V》Vi≤30V)。(8)脚为内部基准电压(VREF=5v)输出端。

3、5v开关电源改12v最简单方法

在很多场合下，我们会需要一些电子设备使用12V电源，但又无法直接使用充电器或电池来为其供电时，我们可以选择改装一个硬件5V开关电源来实现这一目的。下面我们将详细讲解如何将5V开关电源改为12V电源，同时保证其安全可靠性能。

第一步：准备材料

首先需要准备的是12V适配器，最好是功率比原来的5V适配器大。由于我们需要将直流电转换为可用的直流电，因此一个全波整流电路(bridge rectifier)也是必不可少的，可以在电子市场上购得。另外还需要一个容量在1000uF至2200uF之间的电解电容，以及一个小型稳压器(7805，TO-220)。

第二步：连接电路

首先将桥式整流器的两个AC进线铜片连接至适配器的某个绕组，热熔胶可以将线固定在适配器插头上。另外两个DC输出线，红线阳极连接稳压器的Vin脚，黑线阴极连接稳压器的接地脚。同样与稳压器连接的同时，也需要将两个电容并联到其输出端，方便后续去噪。

第三步：调试电路

将适配器插上电源，若一切连接无误，则桥式整流器会将变压器上的交流电转换成可用的直流电。接下来我们需要测试输出电压并根据需要进行调整。打开万用表，选择电压档位，红表笔夹在输出端的阳极，黑表笔夹在接地点(可稳定的接地)，读取输出电压。理想情况下，输出电压应该是11.8V至12.2V之间，如果超出这个范围，则需要调整稳压器的高低端电阻值，直到输出电压达到理想范围。电阻值的计算因人而异，具体情况需要根据实际测量结果来确定。

接下来需要测试电路的工作效果，此时将一个5W负载(如12V风扇)连接至输出端，然后通电测试。如果电路运行正常，则输出电压不会随负载变化而发生明显变动，电路负载能满足12V为电源的设备运行，而且稳定性高，没有发热的现象，则说明电路的调试已经成功完成。

第四步：安全考虑

电路调试成功后，我们需要考虑一些安全问题。首先应该盖上完整的外壳，避免外部意外的擦伤或短路导致的安全隐患。同时还需要注意电路周围的空气流动，避免过热产生，使电路出现故障。这个时候，需要将电路辐射热导向散热片上，这样可以长期保持电路的最佳运行状态。

总的来说，将5V开关电源改为12V电源，需要准确地聚焦每一个步骤，并严格遵守操作规范。通过以上的操作流程，我们已经学习到了如何简单快捷地将5V开关电源改为12V电源，这是一个很好的DIY过程，不仅提高了我们的电子实验技能，也让我们的手工能力得到提升，同时也为我们节省了相应的费用。

4、12v时控开关怎么接线?

12v时控开关：可控制低压直流(DC12v)用电器或者低压12V灯具(LED外露灯、LED漫反射灯条等)自动定时开关。

12v时控开关

通过蓝牙和手机进行连接，15米范围内使用微信小程序对开关进行无线控制。设置好定时时间，可以实现用电器的自动定时开、关。

12v定时开关怎么接线?(以控制12v低压灯具为例)

1.220V市电接入空气开关，空气开关接出火零线连接在LED电源(AC220v-DC12v变压器)的L、N接线端子上。

2.LED电源的正负极连接在12v时控开关左侧的进线端子。

3.12v时控开关右侧的出线端子连接低压直流的灯具。

备注：12v时控开关控制其他低压用电器，DC12V直流电直接连接在开关的左侧进线，用电器连接开关右侧出线端子。

5、开关电源噪音怎么解决

开关电源是一种能够将100V-260V交流电转换为稳定的5V、12V、24V直流电的电子设备，这种电源通过高频开关电路将输入的电压变成火花，从而达到高效降压的目的。但是，开关电源使用过程中产生的噪音却是很多人关注的问题。本文将介绍开关电源噪音产生的原因以及如何采取有效的措施降低开关电源噪音。

一、开关电源噪音产生的原因

1. 磁场干扰

开关电源中的高频磁场会对周围的其他电子设备产生干扰，造成电磁辐射噪音。

2. 电容并联

开关电源中的滤波电容并联也会产生噪音，这种噪音通常是高频噪音。

3. 驱动电压

开关电源的驱动电路是一个高频电路，由于高频信号的传输特性，驱动电压会产生射频干扰，从而影响到开关电源的工作稳定性。

4. 电感漏磁

开关电源中的电感漏磁也是产生噪音的原因之一。

二、开关电源噪音解决方案

1. 降低电容并联噪音

开关电源中的电容并联是高频噪音的主要来源，为了降低电容并联噪音，需要采取以下措施：

(1)采用有机电解电容：有机电解电容的电容量比较小，相应的产生的噪音也小。

(2)采用多个小容值电容并联：多个小容值电容并联可以分摊电容并联产生的噪音。

(3)采用独立电源：独立电源能有效地降低电容并联产生的噪音。

2. 加强屏蔽

屏蔽是有效的降噪方法，通过使用合适的屏蔽材料，可以有效地降低电子设备和周围环境的干扰。

(1)提高屏蔽性能：选用屏蔽性能较好的屏蔽材料，如铁磁材料、铝箔、铜箔等。

(2)增加屏蔽层数：在关键部位一层屏蔽不足以达到要求时，可在原有的基础上增加屏蔽层数。

3. 降低驱动电压噪音

开关电源的驱动电压是产生噪音的主要因素之一，为了降低驱动电压的噪音，可以采取以下措施：

(1)选择合适的电源：选择工作性能更加稳定的电源对开关电源的噪音产生，可极大降低影响。

(2)降低驱动电压的噪音：可通过电源滤波电容、磁珠、扭矩磁环、TLPI网络等方式降低驱动电压的噪音。

4. 降低电感漏磁噪音

电感漏磁也是造成开关电源噪音的原因之一。为了降低电感漏磁噪音，可以采取以下措施：

(1)选用高品质的电感：选用电感品质好的原材料，可大大降低电感漏磁噪音。

(2)采用磁屏蔽技术：在关键部位采用磁屏蔽技术，可以有效地降低电感漏磁产生的噪音。

总结：

开关电源的噪音问题一直是电子工程师要面对的难题之一。为了降低开关电源噪音，需要对噪音产生的原因进行分析，并采取相应的措施进行干预。以上所述仅是一些常见的噪音解决方法，实际上开关电源噪音产生的原因较为复杂，具体的解决方案需要根据具体情况而定。