【正文】 基于單片機開關電源及PCB設計畢業(yè)論文目 錄摘 要 ……………………………………………………………………………………IAbstract …………………………………………………………………………………II第1 章 緒 論 ……………………………………………………………………………11．1 概述 ……………………………………………………………………………11．2 開關電源的發(fā)展簡況 …………………………………………………………11．3 開關電源的發(fā)展趨勢 …………………………………………………………2第2章 方案論證 …………………………………………………………………………32．1 概述 ………………………………………………………………………………32．2 系統(tǒng)總體框圖 ……………………………………………………………………32．3 工作原理 …………………………………………………………………………32．3．1 TOPSwitchII的結構及工作原理………………………………………32．3．2 單片開關電源電路基本原理 …………………………………………5第3章 單片開關電源的設計 ……………………………………………………………73．1 概述 ………………………………………………………………………………73．2 單片開關電源參數(shù)的設計 ………………………………………………………73．3 單片開關電源中電子元器件的選擇 …………………………………………153．3．1 選擇鉗位二極管和阻塞二極管 ……………………………………153．3．2 輸出整流管的選取 …………………………………………………183．3．3 輸出濾波電容的選取 ………………………………………………193．3．4 反饋電路中整流管的選取 …………………………………………203．3．5 反饋濾波電容的選取 ………………………………………………203．3．6 控制端電容及串聯(lián)電阻的選擇 ……………………………………203．3．7 TL431型可調式精密并聯(lián)穩(wěn)壓器的選擇 …………………………203．3．8 光耦合器的選擇 ……………………………………………………213．3．9 自恢復保險絲的選擇 ………………………………………………23 3．4 單片開關電源保護電路的設計 ………………………………………………243．4．1 輸出過電壓保護電路的設計 ………………………………………243．4．2 輸入欠電壓保護電路的設計 ………………………………………253．4．3 軟啟動電路的設計 …………………………………………………263．4．4 電壓及電流控制環(huán)電路的設計 ……………………………………263．4．5 無損緩沖電路 ………………………………………………………283．4．6 采用繼電器保護的限流保護電路 …………………………………283．4．7 IGBT驅動電路 ………………………………………………………293．5 電磁干擾濾波器的設計 ………………………………………………………29 3．5．1 開關電源電磁干擾產(chǎn)生的機理 ……………………………………30 3．5．2 開關電源EMI的特點 ………………………………………………30 3．5．3 EMI測試技術 ………………………………………………………30 3．5．4 抑制干擾的措施 ……………………………………………………31 3．5．5 電磁干擾濾波器的構造原理 ………………………………………33 3．5．6 電磁干擾濾波器的基本電路及典型應用 …………………………33 3．5．7 EMI濾波器在開關電源中的應用 …………………………………34第4章 PCB電磁兼容性設計 ……………………………………………………………364．1 概述 ……………………………………………………………………………364．2 PCB上元器件布局 …………………………………………………………374．3 PCB布線 ……………………………………………………………………384．4 PCB板的地線設計 …………………………………………………………464．5 模擬數(shù)字混合線路板的設計…………………………………………………484．6 PCB設計時的電路措施 ……………………………………………………49第5章 單片開關電源印制線路板的設計 ………………………………………………515．1 概述 ……………………………………………………………………………515．2 Protel99簡介 …………………………………………………………………52 5．3 印制線路板的設計 ……………………………………………………………525．3．1 設計印制線路板的條件 ……………………………………………525．3．2 設計印制板的步驟 …………………………………………………535．3．3 元件布局 ……………………………………………………………535．3．4 布線 …………………………………………………………………535．4 單片開關電源印制線路板的設計 ……………………………………………555．4．1 單片開關電源原理總圖 ……………………………………………555．4．2 單片開關電源PCB設計圖 …………………………………………55結束語 ……………………………………………………………………………………56參考文獻 …………………………………………………………………………………57致 謝 …………………………………………………………………………………59附 錄 …………………………………………………………………………………60單片開關電源及PCB設計單片開關電源及PCB設計摘 要：電力電子技術已發(fā)展成為一門完整的、自成體系的高科技技術，電力電子技術的發(fā)展帶動了電源技術的發(fā)展，而電源技術的發(fā)展有效地促進了電源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。電源技術主要是為信息產(chǎn)業(yè)服務的，信息技術的發(fā)展又對電源技術提出了更高的要求，從而促進了電源技術的發(fā)展，兩者相輔相成才有了現(xiàn)今蓬勃發(fā)展的信息產(chǎn)業(yè)和電源產(chǎn)業(yè)。從日常生活到最尖端的科學都離不開電源技術的參與和支持，而電源技術和產(chǎn)業(yè)對提高一個國家勞動生產(chǎn)率的水平，即提高一個國家單位能耗的產(chǎn)出水平，具有舉足輕重的作用。在這方面我國與世界先進國家的差距很大，作為一個電源工作者，不僅要設計出國際或國內先進的電源，還要考慮到電源的適應性以及電源的成本。只有具有先進性能的電源，加上合理的制作成本，才能使我國的電源產(chǎn)業(yè)趕超發(fā)達國家。這里著重介紹了基于TOP252Y的單片開關電源，通過運用先進的電力電子技術等技術，實現(xiàn)了將普通市電轉化為穩(wěn)定地電壓電流輸出。首先介紹開關電源的含義，開關電源是利用現(xiàn)代電力電子技術，控制開關晶體管開通和關斷的時間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開關電源一般由脈沖寬度調制（PWM）控制IC和MOSFET構成。隨著各種各樣電器的出現(xiàn)以及升級，它們都需要一個穩(wěn)定的電源，本文系統(tǒng)介紹了一種較為實惠又很先進的穩(wěn)壓穩(wěn)流輸出單片開關電源。關鍵詞：單片開關電源。 反激式；脈寬調制。The design of Singlechip Switching Power Supply and it’s PCB Abstract：Electric and electronic technology has already developed into an intact high science, the development of electric and electronic technology has driven the development of the technology of the power supply, and the development of power technology has promoted the development of industry of the power supply effectively. The technology of the power mainly serves information industry, the development of the information technology has put forward higher request to the power supply, thus promoted the development of technology of the power supply, and it just had the vigorous information industry and power industry now. Can39。t do without the participation and support of the technology of the power from daily life to most advanced science, and the power technology and the power industry have very important function in raising the level of a country39。s labor productivity, namely improve an output level of national unit39。s energy consumption. In this respect, our country and developed country have very great disparity. As a power worker, not only design the international or domestic advanced power supply, but also consider the adaptability and cost of the power supply. Only the advanced and lowpriced power supply could make the power industry of our country catch up with the developed country. Here, I will introduce the SingleChip Switching Power Supply which based on the TOP252Y, by using the technology, such as advanced electric and electronic technology, it turns the ordinary electricity into the steadily voltage and current output. At first, I will introduce the meaning of the Switch Mode Power Supply, the Switch Mode Power Supply is a Power supply which utilizing modern electric and electronic technology, controlling the time rate of the ON /OFF of the switch transistor, and keeping the voltage output steadily, the switch power is generally made up with PWM IC and MOSFET [20]. With the appearance and upgrading of various electric apparatuses, all of them need one steady power supply, this text systematically introduces a kind of more advanced and very more lowpriced single slice of Switch Mode Power Supply which has steadily voltage and current output. Key words: singlechip switching power supply。 flyback。 PWM.58第1章 緒論 概述電源歷來是各種電子設備中不可缺少的組成部分，其性能優(yōu)劣直接關系到電子設備的技術指標及能否安全可靠地工作。開關電源（Switching Power Supply）自問世以來，就以其穩(wěn)定、高效、節(jié)能等優(yōu)良性能而成為穩(wěn)壓電源的主要產(chǎn)品。而高度集成化的單片開關電源，更是因其高性價比、簡單的外圍電路、小體積與重量和無工頻變壓器隔離方式等優(yōu)勢而成為穩(wěn)壓電源中的佼佼者，是設計開發(fā)各種高效率中、小功率開關電源的優(yōu)勢器件。隨著生產(chǎn)、生活中自動化程度的不斷提高，開關電源也朝著智能化方向發(fā)展，由微控制器控制的開關電源將單片開關電源與單片機控制相結合，更加體現(xiàn)了開關電源的可靠性和靈活性。在21世紀，隨著各種不同的單片開關電源芯片及其電路拓撲的應用和推廣，單片開關電源越來越體現(xiàn)出巨大的實用價值和美好前景。 開關電源的發(fā)展簡況開關電源被譽為高效節(jié)能電源，它代表著穩(wěn)壓電源的發(fā)展方向，現(xiàn)已成為穩(wěn)壓電源的主流產(chǎn)品。近20多年來，集成開關電源沿著下述兩個方向不斷發(fā)展。第一個方向是