从事开关电源，特种高压电源、脉冲电源设计多年，感触颇深，期间走过不少弯路，遇到不少困难，每一个电源的设计研发都需要扎实的电子方面的知识。借着这篇文章主要想总结一下这些年来自己在单端反激式开关电源设计方面的一些经验和技巧，我们大家一起来一步一步学习反激式开关电源的设计。
      由于电磁干扰及环路这部分是自己的一个短板，可能对初学者无法提供更多的帮助，但也会帮大家查找一些相关的帖子。当然大家有设计方面的问题，也会尽自己最大可能帮助大家解决问题。

要做一个产品，首先要了解的是，这个产品的技术要求是什么，也就是产品的设计输入。不同的设计要求，产品的设计理念是不一样的。帖子的目的是指导初学者做一个简单的反激电源，因此不做特殊要求，输入电压选择220V±15%，输出电压选择24V,电流5A.

1、NTC电阻
为了避免电路开机瞬间产生的浪涌电流，在电源电路中串接一个功率型NTC热敏电阻，能有效的抑制开机时的浪涌电流，并在完成浪涌电流抑制作用后，由于通过其电流的持续作用，电阻的阻值将下降的一个非常小的程度，它消耗的功率可以忽略不计，不会对正常的工作电流造成影响，所以在中小功率回路中使用功率型NTC热敏电阻，是抑制开机浪涌电流保护电子设备免遭破坏的最为简便而有效的措施。（大功率电路一般选择功率电阻与继电器并联，启动时刻通过功率电阻限制浪涌电流，启动完成时候通过继电器短路功率电阻来减小损耗）
假设输入电压为220Vac，整个电路内阻（含整流桥和滤波电容）Rs=1Ω,若正好在电源输入波形达到90度相位的时候开机，那么开机瞬间浪涌电流的峰值将达到I=220×1.414/1=311(A)。这个浪涌电流虽然时间很短,但如果不加以抑制，会减短输入电容和整流桥的寿命,还可能造成输入电源电压的降低，让使用同一输入电源的其它动力设备瞬间掉电，对临近设备的正常工作产生干扰。
热敏电阻的选择，要考虑以下几个参数
1、稳态电流：热敏电阻的稳态电流，要大于电路的正常工作电流。
2、R25（常温阻值）：常温阻值要根据最大浪涌电流来计算，对于开关电源，最大浪涌电流Im＜100X工作电流.
                    R25≥1.414*Vin/Im
确定了这两个值，基本就可以选择热敏电阻了。根据输入条件，正常工作电流为0.61A，浪涌电流限制在60A，则常温阻值应大于5.18欧姆，因此应选择一个常温阻值大于5.18欧姆，工作电流大于0.61A的NTC电阻。公司库存又SCK10162，参数为16欧姆，3A，残流电流0.471，满足设计要求。

这个R25不是指电路图中的R25,25是后缀，相当于Ron中的on,指的是25度环境下，NTC电阻的阻值，。多列几个器件我就会增加一部分电路图。

2、EMI电路设计
先来几个概念（来自百度），电磁兼容性（EMC）是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。因此，EMC包括两个方面的要求：一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值（EMI）；另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性（EMS)。
个人对这方面是一点经验也没有，搜索了一下论坛的帖子，也没看到有什么太多有用的资料，感觉这部分设计属于一个经验设计，也就是说，你可以先不考虑这部分，做完后进行测试，然后加措施进行更改，更改的次数多了，慢慢你就积累了经验，在设计前就知道采用什么样的措施了。

3、整流桥的选择
   整流桥的通流量选择一般是按照平均电流留一定余量来选择，但是，在不带PFC的电路中，真实的充电电流是一个很小的窄脉冲（与滤波电容大小有关），这个窄脉冲的幅值很高，会达到输入平均电流的5倍以上，因此，在选择整流桥的额定电流时，一般选择输入电流的3-10倍
   整流桥的耐压，理论上来说只要高于最高输入电压的峰值电压即可，也就是输入电压220V，耐压只要高于220*1.414即可，但是，考虑电压电压波动、电压中尖峰电压影响，一般选择2倍以上耐压。本设计中最高输入电压253VAC，所以选择600V及以上整流桥即可。
   根据前面的设计，选择一个5A电流、600V耐压以上整流桥即可。公司常用整流桥为RS808，完全满足要求。

4、输入滤波电容的计算
  输入滤波电容的选择跟输出功率及效率有关，既可以详细计算，也可以根据经验选取，我们知道，整流后直流电压的波峰值为输入电压峰值，但波谷值却是受滤波电容的容值影响，因此首先确定整流后的波谷值，可以计算需要的滤波电容值。但如果根据经验选择了滤波电容的容值，同样可以计算整流后直流电压的波谷值。
如果按照经验选择滤波电容值，一般是窄输入电压范围，输入功率1W，滤波电容1uF，宽输入电压范围，输入功率1W，滤波电容3uF。附件为从论坛下载的两种计算输入滤波电容的文章。

我们对两种电容选择方式都来验证一下，首先按照经验，1uF/W选择滤波电容，可以计算输入功率为Pin=24*5/0.9=133W，选择33uF滤波电容3个并联，总容量132uF。
   根据下面这个图，可以来说明如何粗略计算波谷电压，也就是图中的Vmin，电容充电到电压峰值，也就是Vpeak后，大多数时间都在放电，电容电压从波峰放电到波谷，释放的能量维持了电源模块的工作。如果不考虑充电的时间，T3=10mS，所以可以得到公式为
0.5*C*Vpeak*Vpeak- 0.5*C*Vmin*Vmin=Pin*T3，可以计算Vmin=222V
注意：计算这个波谷值，是为了计算变压器时候的最低输入电压，因此Vpeak应该按照技术规格书最低输入电压计算，也就是220*（1-15%）*1.414=264V

再反过来验证一下，如果我们期望得到222V最低电压，应该选择多大的滤波电容。
仍以上图为例我们反过来验证一下，如果我们期望得到222V最低电压，应该选择多大的滤波电容。由于Vpeak=264V，Vmin=222，Vdc=（264+222）/2=243，
根据正弦波波形，可以计算波谷电压为222V时的相位角。
     1.414*220*（1-15%）*sinθ=222，可以得到θ=57
可以计算T3=5+5*57/90=8.17mS
根据能量守恒，这段时间内电容释放的容量等于电源消耗的能量。所以
0.5*C*264*264-0.5*C*222*222=133*8.17/1000，可以得到需要的滤波电容为106uF。这个值为什么不是132uF呢？这是因为，前面计算波谷电压的时候，我们认为10mS以内，电容都在放电，但实际上放电时间为8.17mS，还有一段时间是在充电的。这就造成了偏差。有兴趣的可以自己计算一下，如果滤波电容是132，真实的波谷电压是多少。

5、RCD钳位
   很多人都习惯称呼为RCD吸收，我也习惯这样称呼，但在这里，确实应该称呼为RCD钳位。如何区分是RCD吸收还是RCD钳位呢？个人理解，可以通过RC时间常数判断，如果RC时间常数远大于开关周期，就是RCD钳位，如果RC时间常数远小于开关周期，就是RCD吸收。

6、控制IC
   控制IC以UC3842为例，3842内部逻辑框图如下图所示。工作原理也相当简单，IC工作后，内部产生的5V基准经过分压提供一个2.5V基准，输出电压反馈信号与基准比较，产生一个误差放大器输出，与电流信号比较，从而控制占空比，调整输出电压。   
关于控制IC这块，主要说一下四个方面1）启动过程 2）反馈接线方式 3）电路调整过程 4）UC38XX如何接成电压控制。其它如果有什么想知道的，可以随时提出我们一起讨论。

对于一个利用384X做的反激电源来说，采用额外的VCC供电一般来说是不现实的，电源的启动是通过自举电容及自举电阻来实现，从VCC接一个电阻到整流后的输入母线，我称呼为自举电阻，从VCC接一个电容到底称之为自举电容。 
     一般来说，流过自举电阻的电流应该保证在输入电压最低的情况下，电流在0.5mA以上（当然电流越大，电源启动速度越快，但相应的电阻的损耗越大）。 
在启动的时候，IC要注意两个电压点，一个叫启动电压，一个叫截止电压，对于42、44来说，启动电压是16V，截止电压是10V，在IC启动之前并不耗电，那么流过自举电阻的电流会给自举电容充电，自举电容电压会慢慢升高。当电容电压达到IC启动电压的时候，IC开始启动输出脉冲。电路开始工作了。 
     当IC开始工作后，流过自举电阻的电流是无法满足IC的工作需要的，多余的能量就由自举电容来提供，电容电压开始逐渐降低，当电容电压降低到IC截止电压的时候，IC停止工作了，所以在电容上电压降低到IC截止电压之前，必须有别的回路来提供IC工作需要的电流，否则就会出现启动失败的现象。当IC启动失败后，IC不消耗电流，电容电压又逐渐升高。重复如此，这就是很多网友多次提到的，VCC电压怎么是个三角波的情况。 

    这种启动不仅仅局限于UC384X，很多控制IC也采用这种启动方式。


7、UC384X外围参数的设置
1脚：1脚位误差放大器输出，按照前面描述，可以有两种接线方式，这里采用第二种，1脚对地加一个103左右的电容，起到一定的抗干扰作用。
2脚，与1脚配合，直接接地。
3脚：电流取样端，与误差放大器输出比较，控制占空比，由于UC384X系列IC无内部消隐电路，所以一般电流取样电阻后接一个RC滤波，滤除尖峰电压。R一般选择1K，C选择小于1000P。
      
4脚：RT\CT，震荡频率设定端，频率计算按照F=1.72/(RT*CT)，也可以按照下图来选择，但这些都是做为参考，按照计算的参数，不一定能得到计算的频率，所以具体还需要根据实测调整参数。
     
UC2842/3的最大占空比为100%，UC844/5的最大占空比为50%，所以震荡频率为输出频率的两倍，设计中选择UC2844,RT\CT分别选择7.5K与152，输出频率在80K左右。

由于本人水平有限，出错在所难免，欢迎大家批评指正！这段时间认识了不少的业界朋友，技术也跟着提了一些，但比起大家却差之甚远。 我今天发表的这个小文目的是进一步接近大家，与大家共同探讨技术的精髓。