一个智能家居开关电源设计复盘
用 MPS Flyback Design Tool 做了个 12V/1A 电源，给智能开关供电
背景
最近在搞智能家居的东西，需要给一个智能开关面板设计电源。要求也不高，12V/1A 够用了。考虑到成本和可靠性，还是决定用 Flyback 方案。
选 MPS 的 Flyback Design Tool 主要是因为免费，不用破解，用起来也简单。
设计需求
| 参数 | 数值 |
|------|------|
| 输入范围 | 90V ~ 264V AC |
| 输出规格 | 12V / 1A |
| 功率 | 12W |
| 应用场景 | 智能开关面板 |
| 效率目标 | > 92% |
这里有个小插曲——一开始我想用 24V/1A，后来发现 12V 更通用，接其他传感器也方便，就增加了需求。
工具配置
打开软件，一顿操作把参数填进去：
输入模式: DC
Vin Min: 90V
Vin Max: 264V
输出: 12V / 0.5A
输出: 24V / 0.5A
开关频率: 70kHz
预期效率: 92%
峰值电流占比: 0.45
根据软件自动算的功率，效率 92% 的话，是没问题的。
变压器设计
这是最关键的一步。工具给出了以下参数：
| 参数 | 数值 | 备注 |
|------|------|------|
| 初级电感 Lp | 921μH | 挺大 |
| 漏感 | 46μH | 约 5% |
| 匝比1 | 3.31 | Np:Ns1 |
| 匝比2 | 6.14 | Np:Ns2 |
| 初级电流 RMS | 0.35 A | 不大 |
| 初级电流峰值 | 0.8A | 留有余量 |
| 次级电流 RMS1 | 0.8 A | - |
| 次级电流 RMS2 | 0.78 A | - |
| 次级电流峰值1 | 1.99 A | - |
| 次级电流峰值2 | 1.99 A | - |
踩过的坑
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电感量偏大：一开始没注意到 Lp 快 1mH 了，后来查了下资料才发现，小功率设计确实这样。选磁芯的时候要注意。
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电流应力：次级峰值电流到 0.8A，二极管要选快恢复的，电流余量至少留 30%。
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匝比确定：6.14 的匝比不大，反射电压大概 75V 左右，MOS 管 600V 耐压够用了。
实际测试结果
打好板子后测了一下，新用户只能贴图一张，故以列表的方式展示了：
| 项目 | 实测 | 仿真 |
|------|------|------|
| 效率 | 89.3% | 92.8% |
| 纹波 | 120mV | 80mV |
| 启动时间 | 320ms | 280ms |
| 温升 | 35°C | - |
效率比预期低一点，纹波也偏大。后来调整了一下输出电容，从 470μF 换成 600μF，纹波降到 50mV 左右，舒服多了。
总结
这次设计整体还算顺利，MPS 这个工具确实省了不少功夫。不过有几点建议：
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仿真归仿真，实测归实测：工具给出的参数可以作为起点，但一定要实测验证。
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磁芯选型要保守：特别是小功率，不要为了省成本选太小的磁芯，散热不好处理。
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输出电容多留余量：现在电容便宜，多加一点没坏处，纹波也小。
总体来说，这个电源方案可以用于量产，成本控制得也不错。有兴趣的可以试试，有问题欢迎交流。