【正文】 編號： （ ）字 號 本科生畢業(yè)設(shè)計 題目： 姓名： 學(xué)號： 班級： 二〇〇八年六月 寬輸入范圍開關(guān)電源設(shè)計 汪光和 21040400 電氣工程及其自動化 04 級 3 班 中 國 礦 業(yè) 大 學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè) 計 姓 名： 汪光和 學(xué) 號 ： 21040400 學(xué) 院： 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 設(shè)計題目： 寬輸入范圍開關(guān)電源設(shè)計 專 題： 指導(dǎo)教師： 胡泳軍 職 稱： 副教授 2021 年 6 月 徐州 中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 學(xué)院 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 專業(yè)年級 電氣 04 學(xué)生姓名 汪光和 任 務(wù) 下 達(dá) 日 期 ： 2021 年 3 月 15 日 畢業(yè)設(shè)計日期： 2021 年 3 月 15 日 至 2021 年 6 月 10 日 畢業(yè)設(shè)計題目： 寬輸入范圍開關(guān)電源設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計專題題目： 畢業(yè)設(shè)計主要內(nèi)容和要求： 1 主要內(nèi)容： （ 1）掌握開關(guān)電源工 作原理； （ 2）設(shè)計一個微機保護(hù)用開關(guān)電源 ,分析各模塊的工作過程 ,確定器件參數(shù)； （ 3）完成 PCB 設(shè)計（原理圖、印制板圖）； （ 4）翻譯電氣自動化方面專業(yè)外文資料約 3000 字。 2 要求： 設(shè)計一個微機保護(hù)用開關(guān)電源，輸入電壓范圍是 85265V，開關(guān)電源的輸出為三路直流電源。第一路輸出為額定電壓 +5V，額定電流 2A；第二路輸出為額定電壓 +12V，額定電流 ；第三路輸出為額定電壓12V，額定電流 。 院長簽字： 指導(dǎo)教師簽字： 摘 要 隨著電力電子 技術(shù)的發(fā)展，電力電子設(shè)備與人們的工作、生活關(guān)系日益密切，而任何電子設(shè)備都離不開可靠的電源。進(jìn)入 90 年代，開關(guān)電源相繼進(jìn)入各種電子、電器設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域，如程控交換機、通訊、電子檢測設(shè)備電源、控制設(shè)備電源等。當(dāng)今開關(guān)電源正向著集成化、智能化、綠色化的方向發(fā)展，高度集成、功能強大的單片開關(guān)電源代表著當(dāng)今開關(guān)電源發(fā)展的主流方向。 本文介紹了高頻開關(guān)電源的概述、國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r與趨勢、分類及應(yīng)用、工作原理，還重點講述了單端反激式變換器和單片開關(guān)電源芯片 TOPSwitchⅡ 。 TOPSwitchⅡ 系列芯片是 Power Integration 公司生產(chǎn)的開關(guān)電源專用集成電路 ,它將脈寬調(diào)制電路與高壓 MOSFET 開關(guān)管及驅(qū)動電路等集成在一起 ,具備完善的保護(hù)功能。使用該芯片設(shè)計的小功率開關(guān)電源 ,可大大減少外圍電路 ,降低成本 ,提高可靠性。闡述了其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理 ,給出幾種應(yīng)用于反激式功率變換電路的典型用法 ,并 設(shè)計了一種基于 TOP224Y三端離線式 PWM集成芯片的反激式開關(guān)穩(wěn)壓電源 。分析了TOP224Y的特性和工作原理 ,設(shè)計了一款功率 22W,輸出 +5V、 177。12V的單片開關(guān)電源 ,對系統(tǒng)輸入整流濾波電路、高頻變壓器、箝位保護(hù)電路、 輸出整流濾波電路及反饋電路五個部分進(jìn)行了詳細(xì)的分析 ,并按照指標(biāo)要求 ,進(jìn)行了實際參數(shù)值計算、器件的選取與電路設(shè)計，該開關(guān)穩(wěn)壓電源效率高、紋波小、輸出電壓穩(wěn)定 ,性能優(yōu)良 ,適合于儀器儀表的控制用電。 關(guān)鍵詞： 開關(guān)電源 。 TOPSwitchⅡ 。 高壓 MOSFE 開關(guān)管 。 單片開關(guān)電源 。 單端反激式 。 高頻變壓器 ABSTRACT With the development of power electronic technology, the power electronic equipments has a increasingly close relation with our work and daily life .No electronic equipment can work without a reliable power. Since 1990’s the switching power supply has been used in all kinds of fields such as exchangers, munication, testing equipments, control equipments and so on. Nowadays, it is being more and more integrated, intelligent and green. The high integrated and powerful singlechip switching power supply will be the dominant trend in the development of the switching power supply. The brief, the situation and trend of development, classification and application, and working principle of high frequency switching power supply are introduced in this paper. It has also told the singleend flyback converter and single slice of switch power chip TOPSwitch Ⅱ instead especially. TOPSwitch Ⅱ series intergrated circuits are produced especially for switching power supply by Power Integration Company ,which integrate PWM and high voltage MOSFET together , and have perfect protection function. Designing low power switching power supply with such integrated circuits can decrease parts count and cost, increase reliability. In this paper the internal construction and principle of TOPSwitchⅡ are introduced, including several typical feedback circuits and a kind of practical electric circuit. A flyback switching power supply based on TOP224Y is presented. Firstly, the principle and characteristics of this Singlechip switching power supply are analyzed. A singlechip switching power supply is designed according to the features of the chip which output power is 22W and output voltage are +5V,12V and +12V. Second, the external circuits of system include five parts, these are input rectifierfilter circuit, high frequency transformer, clampprotect circuit, output rectifierfilter circuit and feedback circuit. According to the design requirements, the detailed analysis of the five parts is presented, calculation of the values of the parameters and selection of the ponents are provided. At last, the power supplies have high efficiency, low ripple, stability output voltage and excellent electrical characteristics, and are used as control power supply of instruments and meters. Keywords： Switching power supply。 TOPSwitchⅡ ； High voltage MOSFET。 Single chip switching power supply。 Singleended flyback。 High frequency transformer 目 錄 1 緒論 .................................................................................................................................1 開關(guān)電源概述 .............................................................................................................1 開關(guān)電源國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r與趨勢 ..............................................................................2 開關(guān)電源的工作原理 .................................................................................................3 開關(guān)電源的分類 .........................................................................................................4 開關(guān)電源變換器的基本電路 .....................................................................................6 開關(guān)電源的應(yīng)用 .......................................................................................................10 開關(guān)電源中的 功率開關(guān)器件 ...................................................................................10 課題簡介 ..................................................................................................................11 所選課題的意義 ....................................................................................................11 本課題的研究內(nèi)容、研究方法 .............................................................................12 2 單片開關(guān)電源的工作原理和分類 ...............................................................................