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在現代電子設備中，開關(guan) 電源因其高效率、小體(ti) 積和良好的性能而被廣泛應用。本文介紹了一款基於(yu) 上海晶豐(feng) 明源半導體(ti) 股份有限公司的BPA8616D芯片的隔離式開關(guan) 電源設計，該電源輸出12V、0.7A，適用於(yu) 多種應用場景，如家用電器輔助電源、電機驅動輔助電源、物聯網設備等。
BPA8616D是一款集成了700V高壓MOSFET的開關(guan) 電源控製器，采用ON/OFF控製模式，具備低輸出紋波、內(nei) 置軟啟動功能、輸入過欠壓保護等特性。其電路設計主要包括輸入整流濾波、開關(guan) 變換、輸出整流濾波和反饋控製四個(ge) 部分。
輸入整流濾波電路由保險絲(si) F1、壓敏電阻ROV1、X電容CX1和電解電容EC1組成，用於(yu) 將交流輸入電壓轉換為(wei) 直流，並濾除輸入電壓中的高頻噪聲。開關(guan) 變換部分由BPA8616D芯片和變壓器T1構成，芯片通過控製MOSFET的開關(guan) 頻率和占空比，將直流輸入電壓轉換為(wei) 高頻脈衝(chong) 電壓，再通過變壓器T1進行隔離和降壓。
輸出整流濾波電路由肖特基二極管D4和電解電容EC3組成，將高頻脈衝(chong) 電壓整流為(wei) 穩定的直流輸出電壓。反饋控製電路由光耦、穩壓管ZD1和電阻R9等元件組成，用於(yu) 檢測輸出電壓的變化，並將其反饋到BPA8616D芯片，以實現輸出電壓的穩定調節。
實物圖展示了該電源的整體(ti) 布局和元件分布。從(cong) 實物圖中可以看出，電路板采用單麵板設計，元件布局緊湊合理，便於(yu) 散熱和維修。輸入端和輸出端分別通過引腳連接，方便與(yu) 外部設備連接。
PCB設計是電源性能的重要保障。在本設計中，PCB采用CEM-1單麵板，尺寸為(wei) 77.8mm×30.2mm。在布局上，輸入端和輸出端盡量遠離，以減少幹擾。高頻元件如變壓器、MOSFET等盡量靠近電源芯片，以縮短走線長度，降低寄生參數的影響。同時，合理安排地線和電源線的布局，確保電源的穩定性和可靠性。
布線時，特別注意電源線和地線的寬度，確保足夠的電流承載能力。對於(yu) 高頻信號線，采用短而直的走線方式，減少信號傳(chuan) 輸損耗和電磁幹擾。在變壓器和MOSFET等發熱元件附近，適當增加散熱孔，以提高散熱效果。
變壓器是隔離式開關(guan) 電源的核心部件，其性能直接影響電源的效率和穩定性。在本設計中，變壓器采用EE16骨架，磁芯為(wei) EC02025，材質為(wei) PC40或同等材質，有效麵積Ae為(wei) 40mm²。初級繞組感量Lp為(wei) 1.5mH±7%，漏感量Llk小於(yu) 30uH。
繞線方式如下：初級繞組N1從(cong) 第10腳到第8腳，使用φ0.16×1P漆包線，繞120匝，密繞一層，PIN腳朝外；次級繞組N2從(cong) 第2腳到第1腳，使用φ0.4×1P漆包線，繞16匝，密繞一層，PIN腳朝外。繞製完成後，使用膠帶進行絕緣處理，並進行耐壓測試，確保其安全性。
以下是該電源設計的主要元件清單：
在230VAC輸入下，該電源的待機功耗為(wei) 200mW，滿足低功耗設計要求。
在不同輸入電壓和負載條件下，該電源的滿載效率可達81%，表現出良好的轉換效率。
在不同負載和輸入電壓條件下，輸出電壓的調整率均小於(yu) 0.6%，說明該電源的輸出電壓穩定性良好。
在滿載條件下，輸出電壓紋波小於(yu) 112mV，滿足低紋波設計要求。
在50%-100%和10%-90%的動態負載條件下，輸出電壓的峰-峰值分別為(wei) 139mV和168mV，表現出良好的動態響應能力。
在不同環境溫度下，關(guan) 鍵元件的溫升均在合理範圍內(nei) ，如BPA8616D芯片的溫升為(wei) 68.91℃，變壓器繞組的溫升為(wei) 39.3℃，說明該電源的散熱設計良好。
傳(chuan) 導EMI測試結果表明，該電源滿足CISPR22/EN55022 Class B標準，具有良好的電磁兼容性。浪湧測試、脈衝(chong) 群測試和ESD測試均通過，說明該電源在惡劣環境下具有良好的抗幹擾能力。
本文介紹的基於(yu) BPA8616D芯片的隔離式開關(guan) 電源設計，通過合理的電路設計、PCB布局、變壓器設計和元件選型，實現了高效率、低功耗、低紋波和良好動態響應的電源性能。同時，該電源還具有良好的散熱性能和電磁兼容性，適用於(yu) 多種應用場景，具有較高的實用價(jia) 值和推廣意義(yi) 。