【正文】 基于單片機(jī)開(kāi)關(guān)電源及PCB設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目 錄摘 要 ……………………………………………………………………………………IAbstract …………………………………………………………………………………II第1 章 緒 論 ……………………………………………………………………………11．1 概述 ……………………………………………………………………………11．2 開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展簡(jiǎn)況 …………………………………………………………11．3 開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展趨勢(shì) …………………………………………………………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(jié)構(gòu)及工作原理………………………………………32．3．2 單片開(kāi)關(guān)電源電路基本原理 …………………………………………5第3章 單片開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì) ……………………………………………………………73．1 概述 ………………………………………………………………………………73．2 單片開(kāi)關(guān)電源參數(shù)的設(shè)計(jì) ………………………………………………………73．3 單片開(kāi)關(guān)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(diào)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(fù)保險(xiǎn)絲的選擇 ………………………………………………23 3．4 單片開(kāi)關(guān)電源保護(hù)電路的設(shè)計(jì) ………………………………………………243．4．1 輸出過(guò)電壓保護(hù)電路的設(shè)計(jì) ………………………………………243．4．2 輸入欠電壓保護(hù)電路的設(shè)計(jì) ………………………………………253．4．3 軟啟動(dòng)電路的設(shè)計(jì) …………………………………………………263．4．4 電壓及電流控制環(huán)電路的設(shè)計(jì) ……………………………………263．4．5 無(wú)損緩沖電路 ………………………………………………………283．4．6 采用繼電器保護(hù)的限流保護(hù)電路 …………………………………283．4．7 IGBT驅(qū)動(dòng)電路 ………………………………………………………293．5 電磁干擾濾波器的設(shè)計(jì) ………………………………………………………29 3．5．1 開(kāi)關(guān)電源電磁干擾產(chǎn)生的機(jī)理 ……………………………………30 3．5．2 開(kāi)關(guān)電源EMI的特點(diǎn) ………………………………………………30 3．5．3 EMI測(cè)試技術(shù) ………………………………………………………30 3．5．4 抑制干擾的措施 ……………………………………………………31 3．5．5 電磁干擾濾波器的構(gòu)造原理 ………………………………………33 3．5．6 電磁干擾濾波器的基本電路及典型應(yīng)用 …………………………33 3．5．7 EMI濾波器在開(kāi)關(guān)電源中的應(yīng)用 …………………………………34第4章 PCB電磁兼容性設(shè)計(jì) ……………………………………………………………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(shè)計(jì) …………………………………………………………464．5 模擬數(shù)字混合線路板的設(shè)計(jì)…………………………………………………484．6 PCB設(shè)計(jì)時(shí)的電路措施 ……………………………………………………49第5章 單片開(kāi)關(guān)電源印制線路板的設(shè)計(jì) ………………………………………………515．1 概述 ……………………………………………………………………………515．2 Protel99簡(jiǎn)介 …………………………………………………………………52 5．3 印制線路板的設(shè)計(jì) ……………………………………………………………525．3．1 設(shè)計(jì)印制線路板的條件 ……………………………………………525．3．2 設(shè)計(jì)印制板的步驟 …………………………………………………535．3．3 元件布局 ……………………………………………………………535．3．4 布線 …………………………………………………………………535．4 單片開(kāi)關(guān)電源印制線路板的設(shè)計(jì) ……………………………………………555．4．1 單片開(kāi)關(guān)電源原理總圖 ……………………………………………555．4．2 單片開(kāi)關(guān)電源PCB設(shè)計(jì)圖 …………………………………………55結(jié)束語(yǔ) ……………………………………………………………………………………56參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………………57致 謝 …………………………………………………………………………………59附 錄 …………………………………………………………………………………60單片開(kāi)關(guān)電源及PCB設(shè)計(jì)單片開(kāi)關(guān)電源及PCB設(shè)計(jì)摘 要：電力電子技術(shù)已發(fā)展成為一門(mén)完整的、自成體系的高科技技術(shù)，電力電子技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了電源技術(shù)的發(fā)展，而電源技術(shù)的發(fā)展有效地促進(jìn)了電源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。電源技術(shù)主要是為信息產(chǎn)業(yè)服務(wù)的，信息技術(shù)的發(fā)展又對(duì)電源技術(shù)提出了更高的要求，從而促進(jìn)了電源技術(shù)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(xué)都離不開(kāi)電源技術(shù)的參與和支持，而電源技術(shù)和產(chǎn)業(yè)對(duì)提高一個(gè)國(guó)家勞動(dòng)生產(chǎn)率的水平，即提高一個(gè)國(guó)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(guó)與世界先進(jìn)國(guó)家的差距很大，作為一個(gè)電源工作者，不僅要設(shè)計(jì)出國(guó)際或國(guó)內(nèi)先進(jìn)的電源，還要考慮到電源的適應(yīng)性以及電源的成本。只有具有先進(jìn)性能的電源，加上合理的制作成本，才能使我國(guó)的電源產(chǎn)業(yè)趕超發(fā)達(dá)國(guó)家。這里著重介紹了基于TOP252Y的單片開(kāi)關(guān)電源，通過(guò)運(yùn)用先進(jìn)的電力電子技術(shù)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了將普通市電轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定地電壓電流輸出。首先介紹開(kāi)關(guān)電源的含義，開(kāi)關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開(kāi)關(guān)晶體管開(kāi)通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開(kāi)關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制IC和MOSFET構(gòu)成。隨著各種各樣電器的出現(xiàn)以及升級(jí)，它們都需要一個(gè)穩(wěn)定的電源，本文系統(tǒng)介紹了一種較為實(shí)惠又很先進(jìn)的穩(wěn)壓穩(wěn)流輸出單片開(kāi)關(guān)電源。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹_(kāi)關(guān)電源。 反激式；脈寬調(diào)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(lái)是各種電子設(shè)備中不可缺少的組成部分，其性能優(yōu)劣直接關(guān)系到電子設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)及能否安全可靠地工作。開(kāi)關(guān)電源（Switching Power Supply）自問(wèn)世以來(lái)，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(kāi)關(guān)電源，更是因其高性?xún)r(jià)比、簡(jiǎn)單的外圍電路、小體積與重量和無(wú)工頻變壓器隔離方式等優(yōu)勢(shì)而成為穩(wěn)壓電源中的佼佼者，是設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)各種高效率中、小功率開(kāi)關(guān)電源的優(yōu)勢(shì)器件。隨著生產(chǎn)、生活中自動(dòng)化程度的不斷提高，開(kāi)關(guān)電源也朝著智能化方向發(fā)展，由微控制器控制的開(kāi)關(guān)電源將單片開(kāi)關(guān)電源與單片機(jī)控制相結(jié)合，更加體現(xiàn)了開(kāi)關(guān)電源的可靠性和靈活性。在21世紀(jì)，隨著各種不同的單片開(kāi)關(guān)電源芯片及其電路拓?fù)涞膽?yīng)用和推廣，單片開(kāi)關(guān)電源越來(lái)越體現(xiàn)出巨大的實(shí)用價(jià)值和美好前景。 開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展簡(jiǎn)況開(kāi)關(guān)電源被譽(yù)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(lái)，集成開(kāi)關(guān)電源沿著下述兩個(gè)方向不斷發(fā)展。第一個(gè)方向是