单片开关电源设计

文档编号:DZXX301  文档字数:14730,页数:38

摘要
 当今，开关电源有两大发展方向，第一个发展方向是对开关电源的核心单元——控制电路实现集成化，第二个是对中、小功率开关电源实现单片集成化。单片开关电源集成电路具有高集成度、高性价比、最简外围电路、最佳性能指标、能构成高效率无工频变压器的隔离式开关电源等优点。单片开关电源属于AC/DC电源变换器，它内部一般包含控制电压源，带隙基准电压源，震荡器，并联调整器，脉宽调制器，门驱动级，高压功率开关管，过流保护电路，过热保护及上电复位保护，自动重启动电路和高压电流源。芯片集成度高，外围电路设计不复杂。
 本设计中，我们通过软件测试和各种参数要求选取合适的TOP Switch芯片，在此基础上进行合理的外部电路的设计，主要外部电路有整流滤波器、高频变压器、反馈电路和各输出电路等。
 设计过程中，硬件设计中使用了工具PROTEL99SE制作原理图和PCB板图，软件主要使用了Pi Expert软件来设计参数。调试过程中使用了示波器，万用表等。
 
关键词： 多路输出；单片开关电源；高频变压器；反馈电路

Abstract
 Now, the switching power supply first development direction is to the switching power supply core unit - pneumatic control electric circuit realization integration, second is to, the low power switching power supply realization monolithic integration.The monolithic switching power supply integrated circuit has the high integration rate, the high performance-to-price ratio, the most Jan periphery electric circuit, the optimum performance target, can constitute high efficiency non-power frequency transformer merits and so on isolated-type switching power supply.
 In this design, we through the software test and each kind of parameter request selection appropriate TOPSwitch chip, carry on the reasonable exterior electric circuit in this foundation the design, the main exterior electric circuit has the rectifier filter, the high-frequency transformer, the feedback circuit and each output circuit and so on.
 In the design process, in the hardware design has used the tool PROTEL99SE manufacture schematic diagram and the PCB board chart, the software has mainly used the PiExpert software design variable. In the debugging process has used the oscilloscope, the avonmeter and so on.

Keywords:  Multi-channel outputs；Monolithic switching power supply；High-frequency transformer；Feedback circuit

目 录
摘要 I
Abstract II
第1章 绪 论 1
1.1选题背景 1
1.2课题任务 2
第2章 设计方案论证 3
2.1 设计方案流程 3
2.2 反馈电路的设计方案 3
2.3高频变压器的设计方案 4
2.4 本章小结 5
第3章 芯片介绍及选择 6
3.1 TOPSwitch-GX芯片介绍 6
3.2 芯片的工作原理 7
3.3 芯片的选择 8
3.4 本章小结 11
第4章 电路设计 12
4.1电路基本要求 12
4.2 电源主电路 14
4.2.1反馈电路设计 14
4.2.2 整流与滤波 15
4.2.3 漏感与漏极钳位保护电路 17
4.2.4 消除电磁干扰 18
4.2.5 多路输出交叉调整率 18
4.3 高频变压器的设计 19
4.3.1 设计已知参数 20
4.3.2 设计原理及步骤 20
4.3.3变压器设计结果 24
4.4 高频变压器的制作 25
4.5实验数据及结论 26
4.6本章小结 27
第5章 硬件设计总结 28
5.1造成开关电源性能指标降低的主要因素 28
5.2提高开关电源性能指标的方法 28
5.3 本章小结 29
第六章 总 结 30
致 谢 31
参考文献 32
附录一 开关电路图 33
附录二 电路PCB板 34

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