从零开始，搭建基于 AH8650 的 220V 转双路输出 5V/5V)电源

本文详细介绍了基于AH8650芯片的220V交流转±5V双路直流电源设计方案 ，AH8650作为非隔离降压型开关电源控制芯片
，具有高压集成MOSFET和多重保护功能，设计方案通过整流滤波 、AH8650降压输出+5V ，再经ICL7660电荷泵生成-5V
，形成双路电源，文章系统讲解了元器件选型
、电路参数计算（如反馈电阻、电感 、电容）
、PCB布局要点（功率回路、散热 、安全间距）、焊接调试步骤及安全注意事项 ，该方案适用于运算放大器
、传感器、音频设备等需要双电源供电的场景，兼具实用性和教学价值
，为电子爱好者提供了从理论到实践的完整开关电源设计指导。（199字）

本文目录导读：

1. AH8650芯片简介
2. 电路设计原理
3. 材料清单准备
4. 电路详细设计与计算
5. PCB布局与布线技巧
6. 组装与调试步骤
7. 常见问题与解决方案
8. 安全注意事项
9. 性能优化与扩展
10. 实际应用案例

电子制作爱好者常常需要稳定可靠的正负双电源为运算放大器 、模拟电路等供电，今天我们就从零开始 ，一起动手搭建一个基于AH8650芯片的220V交流转双路直流输出（+5V/-5V）的电源方案
，这个项目不仅实用性强，而且非常适合想要学习开关电源设计的朋友们 ，让我们系好安全带
，准备开始这段电源设计之旅吧！

AH8650芯片简介

AH8650是一款高性价比的非隔离降压型开关电源控制芯片,采用SOP-8封装，内置650V高压MOSFET ，能够直接从220V交流电工作
，它具备完备的保护功能，包括过温保护
、过流保护和欠压锁定等 ，让我们的设计更加安全可靠 。

这款芯片的最大特点是：

• 输入电压范围宽（85V-265V AC）
• 高效率（最高可达90%）
• 无需外部MOSFET,简化外围电路
• 内置软启动功能,减小开机冲击

电路设计原理

我们的目标是将220V交流电转换为±5V的双路输出 ，整体方案采用AH8650作为主控芯片，首先将交流电整流滤波得到高压直流
，然后通过AH8650降压到+5V输出，再通过电荷泵电路产生-5V输出 ，形成双路电源
。

这个设计的巧妙之处在于：

1. 主电路只设计+5V输出
   ，简化了拓扑结构
2. 利用成熟的电荷泵技术产生-5V，避免了复杂的负压拓扑
3. 整体方案元器件数量少,成本低廉
4. 非隔离设计在保证安全的前提下提高了效率

材料清单准备

在动手之前,我们先准备好所有需要的元器件：

主功率部分：

• AH8650芯片（SOP-8封装） x1
• 整流桥（1A/600V） x1
• 高压电解电容（10μF/400V） x1
• 功率电感（220μH ，饱和电流>500mA） x1
• 输出滤波电容（100μF/16V） x2
• 肖特基二极管（1A/40V） x1

辅助电路部分：

• 电荷泵IC（如ICL7660） x1
• 电荷泵电容（10μF/16V） x2
• 反馈电阻（精准1%电阻）若干
• LED指示灯及限流电阻

其他：

• PCB板或洞洞板
• 散热片（可选）
• 接线端子
• 绝缘外壳

电路详细设计与计算

输入整流滤波部分

220V交流电经过整流桥（如MB6S）全波整流后
，由10μF/400V电解电容滤波，这里要注意：

• 整流桥耐压需≥600V
• 滤波电容的ESR要小,建议使用低阻抗系列
• 在整流桥前可加入NTC热敏电阻限制浪涌电流

AH8650降压电路

这是整个设计的核心,关键参数计算如下：

输出电压设置： AH8650的反馈电压为0.8V ，通过分压电阻设置输出电压： Vout = 0.8V × (1 + R1/R2) 设定R2=10kΩ
，要得到5V输出，则R1≈52.5kΩ（可使用51kΩ固定电阻串联2kΩ可调电阻微调）

电感选择： 电感值计算公式： L = (Vin_max - Vout) × D / (ΔI × fsw) 假设：

• 最大输入电压Vin_max=265V×1.414≈375V
• 输出电流Io=500mA
• 开关频率fsw=65kHz（AH8650典型值）
• 纹波电流比ΔI/Io取0.4 计算得L≈220μH

输出电容选择： 考虑纹波要求 ，使用100μF低ESR电解电容并联0.1μF陶瓷电容

电荷泵负压产生电路

采用ICL7660将+5V转换为-5V：

• 振荡电容使用10μF
• 储能电容使用10μF
• 输出并联100μF滤波电容

PCB布局与布线技巧

良好的PCB布局对开关电源至关重要：

1. 功率回路最小化：整流桥、高压电容 、AH8650
   、电感和输出电容形成的回路要尽可能小
   ，减少辐射干扰

2. 散热考虑：AH8650的GND引脚是主要散热路径，应在PCB上设计足够的铜箔面积

3. 敏感信号远离噪声源：反馈电阻网络远离电感和二极管等噪声源

   

4. 地线分离：模拟地（反馈网络）与功率地单点连接

5. 安全间距：高压部分（输入侧）与低压部分保持足够间距（建议≥5mm）

组装与调试步骤

焊接顺序建议

先焊接低矮元件（电阻、IC插座等）
，再焊接高大元件（电容 、电感等），特别注意：

• AH8650最好最后焊接,避免过热
• 电解电容注意极性
• 整流桥方向正确

上电前检查

• 目视检查所有焊点
• 测量输入端的电阻（不应短路）
• 检查电解电容极性
• 确认IC方向正确

分阶段上电测试

第一阶段：不带负载测试

1. 使用隔离电源或通过隔离变压器供电
2. 先用低压（如50V AC）测试 ，观察有无异常
3. 逐步升高电压至220V,测量+5V输出是否正常

第二阶段：带载测试

1. 先加轻载（50mA）
   ，测试输出电压稳定性
2. 逐步增加负载至额定值,观察输出电压变化
3. 测试-5V输出是否跟随+5V稳定

第三阶段：性能测试

1. 测量效率（输入输出功率比）
2. 使用示波器观察输出电压纹波
3. 长时间老化测试稳定性

常见问题与解决方案

问题1：上电无输出

可能原因：

• 输入保险丝熔断（检查短路点）
• AH8650未起振（检查启动电阻
  、VCC电容）
• 反馈网络开路（测量分压电阻）

问题2：输出电压不稳定

解决方法：

• 检查反馈网络电阻值
• 加强输出滤波（增加电容或并联陶瓷电容）
• 检查电感是否饱和

问题3：芯片过热

优化措施：

• 检查负载是否过重
• 改善PCB散热设计
• 考虑增加小型散热片

问题4：-5V输出不准

调试方法：

• 检查+5V输入是否稳定
• 更换电荷泵电容
• 检查负压负载是否在ICL7660能力范围内

安全注意事项

1. 高压危险：本设计直接使用220V交流电，操作时必须断电焊接和调试

2. 防触电措施：调试时使用隔离变压器 ，不要徒手触碰带电部分

3. 电容放电：高压电容断电后仍可能存储危险电压
   ，调试前需放电

4. 绝缘处理：完成后的电路应装入绝缘外壳，避免裸露高压部分

5. 防火准备：初次上电时准备灭火器材 ，远离易燃物

性能优化与扩展

效率提升技巧

1. 使用低VF肖特基二极管
2. 选择低DCR电感
3. 优化PCB布局减少损耗
4. 适当增大电感值降低纹波

输出扩展方案

1. 增加LC滤波进一步降低纹波
2. 加入LDO后级提高精度
3. 通过改变反馈电阻调整输出电压（注意AH8650最低占空比限制）
4. 增加输出过流保护电路

其他电压输出

通过调整反馈电阻和电感参数,本方案可适配其他输出电压需求
，如±12V、±15V等，但需要注意：

• 输出电压越高,占空比越小 ，可能影响稳定性
• 高输出电压需要更高耐压的二极管和电容
• 负压产生电路可能需要更高电压版本的电荷泵IC

实际应用案例

这个±5V电源非常适合以下应用场景：

1. 运算放大器供电：为OP07 、TL082等运放提供对称电源

2. 传感器电路：许多传感器需要双电源工作

3. 音频前级：小功率音频放大器的理想电源

4. 实验电源：电子实验室的通用测试电源

5. 工业控制：需要双电源的小型控制模块

通过这个项目,我们不仅完成了一个实用的双路电源
，更重要的是学习了从交流市电直接设计开关电源的全过程，AH8650以其简洁的外围电路和可靠的性能 ，成为小功率非隔离电源的优秀选择，希望这篇文章能为你打开电源设计的大门
，让你在电子制作的路上更加得心应手。

电源设计既需要理论知识,也离不开实践验证，建议先从本文的基础方案开始 ，成功后再逐步尝试优化和扩展
，遇到问题时，耐心调试和测量是关键 ，祝你在电子制作的旅程中收获满满！

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