【正文】
公式為 ()將DPm=,IRMS=()中得到J=。實取8匝?,F(xiàn)已知u=85~265V,Uo=24V,因此次級匝數(shù)為(Uo+ UF1)(24V+)。由手冊中查出SJ=178。若用常規(guī)漆包線繞制,可選EE30或EE35型,型號中的數(shù)字表示磁芯長度A=30mm或35mm?!?89。IP==初級有效值電流IRMS ()將IP=,Dmax=%,KRP=()的得,IRMS=(8) 芯片及結(jié)溫的確定所選芯片的極限電流最小值ILIMT(min)應(yīng)滿足下式ILIMT(min)≥IP/ ()即ILIMT(min)≥,于是我們就選取了TOP225YTJ由下式確定 (),=20℃/W,TA=40℃,代入式()得TJ=74℃。(5) 根據(jù)UImin和UOR來確定最大占空比DmaxDmax的計算公式為 ()已知UOR=135V,UImin=90V,將UDS(ON)設(shè)為10V,一并代入式(),求得Dmax=%,這與典型值67%已經(jīng)很接近了。感應(yīng)電壓UOR就與UI相疊加后,加至內(nèi)部功率開關(guān)管(MOSFET)的漏極上。Po值≥90固定輸入:230177。1177。配穩(wěn)壓管的光耦反饋電路12177。177。會增加電容器成本,而且對于提高UImin值和降低脈動電壓的效果并不明顯。(3) 輸入濾波電容CIN、直流輸電壓最小值UImin的確定由表2可知在通用85~265V輸入時,CIN、UImin的值都可大概確定,其中,我們確定UImin的值為90V,而輸入濾波電容的準(zhǔn)確值不能從此表中得出。(1) 確定開關(guān)電源的基本參數(shù)交流輸入電壓最小值umin=85V交流輸入電壓最大值umax=265V電網(wǎng)頻率fL=50Hz開關(guān)頻率f=100kHz輸出電壓Uo=24V輸出功率Po=50W電源效率η=85%損耗分配系數(shù)Z:Z代表次級損耗和總損耗的比值。為了進(jìn)一步追求開關(guān)電源的小型化和低成本,人們不斷研制成功一些復(fù)合型單片開關(guān)電源集成電路芯片。設(shè)穩(wěn)壓管VDZ2的穩(wěn)定電壓為UZ2,限流電阻R1兩端的壓降為UR,光耦合器中LED發(fā)光二極管的正向壓降為UF,輸出電壓Uo由下式設(shè)定:Uo=UZ2+UF+UR ()則其穩(wěn)壓原理簡述如下:當(dāng)由于某種原因致使Uo升高時,因UZ2不變,故UF隨之升高,使LED的工作電流IF增大,再通過光耦合器使TOPSWitchII控制端電流Ic增大。鉗位電路由瞬態(tài)電壓抑制器或穩(wěn)壓管(VDZ1)、阻塞二極管(VD1)組成,VD1應(yīng)采用超快二極管(SRD)。當(dāng)TOPSWitchII截止時VD2導(dǎo)通,能量傳輸給次級,刺激反擊是開關(guān)電源的特點。 單片開關(guān)電源電路基本原理。在自啟動階段(),控制電路處于低功耗的待命狀態(tài),此時由于比較器A2的滯回特性,電子開關(guān)頻繁地在高壓電流源和內(nèi)部電源之間進(jìn)行切換。TOPSwitchII器件開關(guān)頻率高,典型值為100kHz,允許范圍為90110kHz,開關(guān)管占空比由C腳電流以線性比例控制。主要包括10部分:控制電壓源;帶隙基準(zhǔn)電壓源;振蕩器;并聯(lián)調(diào)整器/誤差放大器;脈寬調(diào)制器;門驅(qū)動級和輸出級;過電流保護(hù)電路;過熱保護(hù)及上電復(fù)位電路;高壓電流源。其中TO220封裝自帶小散熱片,屬典型的三端器件,本文主要采用此種封裝形式的芯片。第2章 方案論證 概述整個系統(tǒng)以TOPSwitchII芯片為核心,順序流程連接各個功能模塊,完成了將普通市電轉(zhuǎn)化成所需要的穩(wěn)定電流和電壓。 目前對這種開關(guān)電源的研究很活躍,因為采用這種方式不需要大幅度提高開關(guān)速度就可以在理論上把開關(guān)損耗降到零,而且噪聲也小,可望成為開關(guān)電源高頻化的一種主要方式。不過,對1MHz以上的高頻,要采用諧振電路,以使開關(guān)上的電壓或通過開關(guān)的電流呈正弦波,這樣既可減少開關(guān)損耗,同時也可控制浪涌的發(fā)生。要提高開關(guān)頻率,就要減少開關(guān)損耗,而要減少開關(guān)損耗,就需要有高速開關(guān)元器件。目前,單片開關(guān)電源已形成四大系列、近70種型號的產(chǎn)品。1994年,美國PI公司在世界上首先研制成功三端隔離式脈寬調(diào)制型單片開關(guān)電源,被人們譽(yù)為“頂級開關(guān)電源”。這大致分兩個階段:80年代初意-法半導(dǎo)體有限公司(SGS-Thomson)率先推出L4960系列單片開關(guān)式穩(wěn)壓器。第一個方向是對開關(guān)電源的核心單元——控制電路實現(xiàn)集成化。隨著生產(chǎn)、生活中自動化程度的不斷提高,開關(guān)電源也朝著智能化方向發(fā)展,由微控制器控制的開關(guān)電源將單片開關(guān)電源與單片機(jī)控制相結(jié)合,更加體現(xiàn)了開關(guān)電源的可靠性和靈活性。 flyback。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。首先介紹開關(guān)電源的含義,開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù),控制開關(guān)晶體管開通和關(guān)斷的時間比率,維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源,開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制IC和MOSFET構(gòu)成。從日常生活到最尖端的科學(xué)都離不開電源技術(shù)的參與和支持,而電源技術(shù)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。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)。這里著重介紹了基于TOP252Y的單片開關(guān)電源,通過運(yùn)用先進(jìn)的電力電子技術(shù)等技術(shù),實現(xiàn)了將普通市電轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定地電壓電流輸出。 反激式;脈寬調(diào)制。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。而高度集成化的單片開關(guān)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(shè)計開發(fā)各種高效率中、小功率開關(guān)電源的優(yōu)勢器件。近20多年來,集成開關(guān)電源沿著下述兩個方向不斷發(fā)展。第二個方向則是對中,小功率開關(guān)電源實現(xiàn)單片集成化。但從本質(zhì)上講,它仍屬DC/DC電源變換器[17]。在這之后,Motorola公司于1999年又推出MC33370系列五端單片開關(guān)電源,亦稱高壓功率開關(guān)調(diào)節(jié)器(High Voltage Power Switching Regulator)。到了1969年由于大功率硅晶體管的耐壓提高,二極管反向恢復(fù)時間的縮短等元器件改善,終于做成了25千赫的開關(guān)電源。目前市場上出售的開關(guān)電源中采用雙極性晶體管制成的100kHz、用MOS-FET制成的500kHz電源,雖已實用化,但其頻率有待進(jìn)一步提高。其中,為防止隨開關(guān)啟閉所發(fā)生的電壓浪涌,可采用RC或LC緩沖器,而對由二極管存儲電荷所致的電流浪涌可采用非晶態(tài)等磁芯制成的磁緩沖器。在本次設(shè)計中,我們要掌握電路設(shè)計的基本方法和步驟,學(xué)會用計算機(jī)專用軟件(Protel99)繪制電路原理圖和設(shè)計制作印制線路板圖,掌握標(biāo)準(zhǔn)化制圖的基本規(guī)則,將理論和實踐相結(jié)合,提高獨立分析能力和解決問題的能力,為我們畢業(yè)后走上工作崗位打下一個良好的基礎(chǔ)。,它有三種封裝形式。它將脈寬調(diào)制(PWM)控制系統(tǒng)的全部功能集成到了三端芯片中。舉例說明,當(dāng)輸出電壓Uo上升時,經(jīng)過光耦反饋電路使得Ic上升,從而使得D下降,Uo也隨之下降,最終使Uo不變。 TOPSwitchII的內(nèi)部框圖TOPSwitch器件具有關(guān)斷/自動重啟動電路功能,即當(dāng)調(diào)節(jié)失控時立即使芯片在低占空比下工作,倘若故障已排除就自動重啟動恢復(fù)正常工作。TOPSwitch器件內(nèi)部還設(shè)有過熱保護(hù)電路,當(dāng)芯片結(jié)溫大于135度時關(guān)斷輸出級(MOSFET),從而實現(xiàn)過熱保護(hù)目的。這表明在TOPSWitchII導(dǎo)通時,電能就以磁場能量形式儲存在初級繞組中,此時VD2截止。鑒于在TOPSWitchII關(guān)斷時刻,由高頻變壓器漏感產(chǎn)生的尖峰電壓會疊加在直流高壓UI和感應(yīng)電壓UOR上,可是功率開關(guān)管漏籍電壓超過700V而損壞芯片;為此在初級繞組兩端增加漏極鉗位保護(hù)電路。反饋繞組電壓經(jīng)過VDCF整流濾波后獲得反饋電壓UFB,經(jīng)光耦合器重的光敏三極管給TOPSWitchII的控制端提供偏壓,CT是控制端C的旁路電容。 單片開關(guān)電源典型電路第3章 單片開關(guān)電源的設(shè)計 概述開關(guān)電源因具有重量輕、體積小、效率高、穩(wěn)壓范圍寬等優(yōu)點,在電視電聲、計算機(jī)等許多電子設(shè)備中得到了廣泛的使用。 單片開關(guān)電源電路參數(shù)的設(shè)定下面將比較詳細(xì)的敘述這些參數(shù)求得過程并完成電子表格。(2) 反饋電路類型及反饋電壓UFB的確定我們可參照表1中的數(shù)據(jù)確定參數(shù),因為我們采用配TL431的光耦反饋電路,所以UFB的值便一目了然。但CIN值取得過高。10177。177。1配TL431的光耦反饋電路12177。Po值≥90通用輸入:85~265已知2~3(2~3)35135200當(dāng)TOPSwitchII關(guān)斷且次級電路處于導(dǎo)通狀態(tài)時,次級電壓會感應(yīng)到初級上。利用TVS器件來吸收尖峰電壓的瞬間能量,使上述三種電壓之和(UI+UOR+ UL)低于MOSFET的漏源擊穿電壓U(BR)DS值。35由表4可確定KRP=(7) 確定初級波形參數(shù)輸入電流的平均值IAVG ()已知Po=50W,η=8