3.1.1 防雷单元
基于压敏电阻和陶瓷气体放电管的防雷电路使用的比较多，电路简单价格便宜。
●MOV1，MOV2 ，MOV3 为压敏电阻，用来吸收雷击的浪涌电压，保护后面的电路，是防雷单元的主要元件。
●加入保险丝F2，F3，以及气体放电管FDG 的其主要是安全要求，因为压敏电阻的失效模式特点，在遭受雷击或长时间老化后，压敏电阻电压等级会降低，有可能低于电网电压，导致其功耗变大甚至短路，加入保险以及气体放电管，保证压敏出现故障不会造成短路。
●保险丝F1 一方面是保护后面电路出现故障时断开，另一方面，它也有防雷效果，在遭受雷击时，会有浪涌电流涌入MOV3，有可能导致保险F1 断开，但是如果想要有抗雷击效果，需要使用快速保险。
3.1.2 EMI 电路
由于开关电源工作在高频状态及其高di/dt 和高dv/dt，使开关电源存在非常突出的缺点——容易产生比较强的电磁干扰(EMI)信号。其EMI 信号不但具有很宽的频率范围，还具有一定的幅度，经传导和辐射会污染电磁环境，对通信设备和电子产品造成干扰。设计EMI 电路是为了抑制开关电源工作产生的辐射及传导干扰对电网的影响。
●EMI 电路中：C1、L1、C2、C3，C4 组成的双π型滤波网络，C1，C4 为X 电容，滤除差模干扰，C2，C3 为Y2 电容，滤除共模干扰。其中L1 为共模电感，能够抑制共模信号。L1 的漏感为差模电感，抑制高频差模信号。C7 为Y2 电容，其在整流桥电流换向时，整流桥断开，输入与滤波电容完全隔开，滤波电容以后处于悬浮状态，所以加入电容C7，在整流桥换向过程中抑制EMI。
●EMI 电路对电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。
●R1，R2 是安规要求,其主要作用是为了给X 电容放电。需要在较短的时间内将X 电容的电压降低到安全电压一下。
●当电源开启瞬间，要对 C5 充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1 电阻上，一定时间后温度升高后RT1 阻值减小（RT1 是负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。
3.1.3 整流滤波电路
●交流电压经BRG1 整流后，经C5 滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5 容量变小，输出的交流纹波将增大，所以选着合适的C5 对于系统稳定非常重要。
●经验选取：一般没有PFC 的380VAC 开关电源C5 按照1.5-2.5uF/w 来选。按照这个标准可以满足绝大部分电源滤波要求。具体不同要根据环境温度，温度高电容要取大一些。
●电容C6 为一高频薄膜电容，它在整流桥换向时提供能量和回路，对电源传导干扰有明显抑制作用。
以上元器件参数不是计算得到的，而是进行了EMI 整改和雷击实验的时候确定最终参数。对于电容C5 可以选择100uf/350V 电解电容串联。对于上一部分设计，我们公司一般都是直流母线直接输入，所以C5 选取可以小一些。
4 关键电路计算：
功率变换是设计的关键部分，其设计过程主要包括功率元件选择和开关变压器设计，其中开关变压器设计是开关电源设计工作中最重要的部分，其设计的结果直接决定了开关电源的性能，本文主要讲解电路原理。
4.1 开关变压器
4.1.1 变压器设计要点
对于40W 的反激开关电源，变压器工作在DCM 模式比较好。
●该电源5V 输出为5A ，为了提高5V 控制力，使用铜箔，增加耦合系数。
●由于该电源设计为多路共地输出， 15V 与-15V 双线并绕，提高交叉调节能力。
●初级线圈分成两部分，使用三明治绕法，减小漏感。
●铁芯 ：有许多厂家的铁芯可被用作反激变压器。下面的材料适合使用：PC40 或PC44 3C85、3C90 或 3F3 。反激变压器一般用 E 形磁芯，原因是它成本低、易使用。其它类型磁芯如 EF、EFD、ETD、EER 和 EI 应用在有高度等特殊要求的场合。RM、.toroid 和罐形磁芯由于安全绝缘要求的原因不适合使用。低外形设计时EFD 较好，大功率设计时 ETD 较好，多路输出设计时 EER 较好。
●骨架 ：对骨架的主要要求是确保满足安全爬电距离，初、次级穿过磁芯的引脚距离，要求以及初、次级绕组面积距离的要求。骨架要用能承受焊接温度的材料制作。
●绝缘胶带 ：聚酯和聚酯薄膜是用作绝缘胶带最常用的形式，它能定做成所需的基本绝缘宽度或初、次级全绝缘宽度。边沿胶带通常较厚少数几层就能达到要求，它通常是聚酯胶带。
4.1.2 变压器详细计算
以上面的一个实例来讲一下计算过程。
1.确定电源规格.
1).输入电压范围 Vin=220—380Vac;
2).输出电压/负载电流:Vout1=5V/1A,Vout2=15V/0.5A，Vout3=-15V/0.5A;
3).变压器的效率 ŋ=0.90
2. 工作频率和最大占空比确定.
取:工作频率 fosc=100KHz, 最大占空比 Dmax=0.45. (取小于0.5 是由退磁伏秒积决定的)
Tosc=1/fosc=10us.Ton(max)=0.45*25=4.5us
Toff=10-4.5=5.5us.
3. 计算变压器初与次级匝数比 n(Np/Ns=n).
最低输入电压 Vin(min)=220*√2-20=280Vdc(取低频纹波为 30V).
根据伏特-秒平衡,有: Vin(min)* Dmax= (Vout Vf)*(1-Dmax)*n.
其中Vout 为主反馈，因为主反馈电压是稳定的，是真正控制变压器的信号推得：
n= [Vin(min)* Dmax]/ [(Vout1 Vf1)*(1-Dmax)] =[280*0.45]/[(5 0.8)*0.55]=39.5
由于5V 输出电流为5A，所以5V 整流二极管使用大电流肖特基，压降近似取0.8V
4. 变压器初级峰值电流的计算.
设 5V 输出电流的过流点为 120%; 5v 整流二极管的正向压降为0.8V 和±15v 整流二极管的正向压降 1.0V.
● 5V 输出功率 :Pout1=(Vout1 Vf1)*Iout1*120%=(5 0.8)*5*1.2=34.8W
● 15V 输出功率 Pout2=(Vout2 Vf2)*Iout2=16*0.5=8W
●-Pout3=(Vout3 Vf3)*Iout3=16*0.5=8W
变压器次级输出总功率 Pout=Pout1 Pout2 Pout3=51W
由于工作在断续模式，所以一个周期输入的能量全部输出。
根据能量守恒：
Vin(min)*0.5*Ipp*Dmax*Tosc*fosc=Pout/ ŋ
所以Ipp= Pout/ (ŋ* Vin(min)*0.5*Dmax)=51/(0.9*280*0.5*0.45) =0.9A
5. 变压器初级电感量的计算.
由式子 Vdc=Lp*di/dt,得:
Lp= Vin(min)*Ton(max)/Ipp = 280*4.5/0.9 uH=1.4mH
6.变压器铁芯的选择.
根据经验式子 Aw*Ae=Pt*106/[2*ko*kc*fosc*Bm*j*ŋ],其中:
Pt(变压器的标称输出功率)= Pout=23W ，Ko(窗口的铜填充系数)=0.3（电压较高Ko 较小），Kc(磁芯填充系数)=1(对于铁氧体), 变压器磁通密度 Bm=2700 Gs ,过载时Bm=3000GS， j(电流密度): j=4.5A/mm。
Aw*Ae=51*106/[2*0.3*1*100*103*2700Gs*4.5*0.90] =0.9cm4
考虑到绕线空间,选择窗口面积大的磁芯,查表:
