【正文】 就采用 AlAPIA 型的 EMI濾波器，并合理選擇了 EMI 濾波器（ L C1 C12）的參數(shù)值：取 L3=20mH、C11= 、 C12= 。為更好抑制 EMI，濾波器可采用如圖 所示電路，其中 L L C1可除去差模干擾， L C C3可除去共模干擾。 初步濾波之后，加接單相整流橋，交流輸入電壓最大值為 UACImax=265V，經(jīng)整流濾波后得到其直流輸入電壓最大值 UACImax，由公式（ ）得到：UDCImax=UACImax* ( ～ )=345V 。 而 輸 入 整 流 橋 的 最 大 反 向 電 壓UBR=UDCImax=345V，則輸入整流橋的反向擊穿電壓 URM 應(yīng)滿足： URM=（ 2～ 3）UBR=600V。由于電路的輸入電流 IACImax限制在 ，即 IACImax=。 當(dāng)交流輸入電壓為固定輸入 220V 時(shí)，輸入濾波電容通常與輸出額定功率 Po的值相當(dāng)，并且 UACImin=85V， UACImax=265V，由公式（ ）和（ ）計(jì)算得： UDCImin=UACImin*(～ ) 公式 （ ） UDCImax=UACImax*(～ ) 公式 （ ） 計(jì)算得到： UDCImin=110V， UDCImax=345V。 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 34 此處取 C20=680μF, 耐壓 400V的電解電容。 基于 TOP246Y 的開關(guān)電源設(shè)計(jì) 利用 TOP246Y設(shè)計(jì)了一種新型單端反激式開關(guān)電源，其輸出分別為 5V、 8V、24V、 115V電路原理如圖 。該電源設(shè)計(jì)的要求為：輸入電壓范圍為交流 220V，輸出功率為 120W。由此可見，選擇 TOP246Y能夠滿足此要求。 從該電路原理圖中可以看出，電阻 R13用來(lái)從外部設(shè)定功率開關(guān)管的漏極極限電流，使之略高于滿載或輸入欠壓時(shí)的漏極峰值電流 ID(PK)。這就允許在電源起動(dòng)過(guò)程中或輸出負(fù)載不穩(wěn)定但未出現(xiàn)飽和的情況下，采用較小尺寸的高頻變壓器。將 F端與 S端短接可將 TOP246Y設(shè)為全頻工作方式，開關(guān)頻率為 132kHz。當(dāng)輸入直流電壓過(guò)壓時(shí)， R13還能自動(dòng)降低最大占空比 Dmax，對(duì)最大負(fù)載功率加以限制。而 R5 為欠壓、過(guò)壓檢測(cè)電阻，在線路檢測(cè)端 L 與直流輸入電壓 UDCI端連接電阻 R5 可進(jìn)行線路檢測(cè)，并能給線路提供電壓前饋，以減少開關(guān)頻率 的波動(dòng)。取 R5=2MΩ 時(shí)，僅當(dāng)直流輸入電壓 UDCI 達(dá)到 150V時(shí)，電源才能起動(dòng)。 GX的欠壓電流 IUV=50μA ，過(guò)壓電流 IOV=225μA 。因此其欠壓保護(hù)工作電壓為 150V，過(guò)壓保護(hù)工作電壓為 450V，即 TOP246Y在本電路中的直流電壓范圍為 100～ 450V，一旦超出了該電壓范圍， TOP246Y 將自動(dòng)關(guān)閉。另外，空載時(shí)， TOP246Y 能自動(dòng)降低開關(guān)頻率，使得在交流 230V輸入時(shí)電源損耗僅為 520mW。 TOP246Y具有頻率抖動(dòng)特性，這對(duì)降低電磁干擾很有幫助。 當(dāng)然，在過(guò)壓時(shí)最大占空比 Dmax隨流入 X端的 電流 IX的增大而減小，當(dāng) IX從 90μA 增加到 190μA 時(shí)，最大占空比 Dmax 就從 78%（對(duì)應(yīng)于 UUV=100V）線性地降低到 47%（對(duì)應(yīng)于 375V）。在掉電后，欠壓檢測(cè)能在 C1放電時(shí)減少輸出干擾，只要出現(xiàn)輸出調(diào)節(jié)失效或者輸入電壓低于 40V 的情況，都會(huì)使 GX關(guān)閉。當(dāng)開關(guān)電源受到 450V 以上的沖擊電壓時(shí)， R5 同樣可使 TOP249 關(guān)斷，避免元器件受到損壞。但一般說(shuō)來(lái)，由于交流輸入電壓在 85～ 265V 范圍內(nèi)，經(jīng)整流濾波后的直流輸入電壓就在 110～ 345V范圍內(nèi)波動(dòng)，不會(huì)超出 100～ 450V的范圍，所以本設(shè)計(jì)的開關(guān) 電源相對(duì)安全。 另外，在 TOP246Y的外端加接了由 VDZ1 和 D9構(gòu)成的漏極鉗位電路。在功率MOSFET關(guān)斷瞬間，高頻變壓器初級(jí)漏感會(huì)產(chǎn)生尖峰電壓 UL，那么就利用由 VDZ1和 D9構(gòu)成的漏極鉗位電路來(lái)保護(hù) MOSFET不受損壞。同時(shí)，高頻變壓器初級(jí)漏感河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 35 在初級(jí)繞組上還會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓（即反向電動(dòng)勢(shì)） UOR，兩者疊加在直流輸入電壓 UDCImax 上，加至內(nèi)部功率開關(guān)管 MOSFET 的漏極上。這就要求功率 MOSFET至少能承受 700V高壓， UBRDS≥700V 。所以， UOR+UDCImax+UL≤700V ，將 UOR=73V，UDCImax=345V帶入式中得 UL≤200V 。因此， U1采用鉗位電壓為 200V 的 P6KE200A型瞬態(tài)電壓抑制器 ,在 MOSFET截止瞬間，初級(jí)極性則變?yōu)樯县?fù)下正，此時(shí)尖峰電壓就被 U1吸收掉。 穩(wěn)壓反饋電路設(shè)計(jì) 反饋回路的形式由輸出電壓的精度決定，本電源采用 “ 光耦 PC817＋TL431” ，即光耦反饋電路由 PC81 TL431 等組成。它可以將輸出電壓變化控制在 177。4 ％以內(nèi)，反饋電壓由兩端的直流輸出端取樣。輸出電壓 UO通過(guò)電阻分壓器R R8和 R12獲得取樣電壓后，與 TL431中的 差電壓，然后通過(guò)光耦去改變 TOP246Y 的控制端電流 IC，進(jìn)而使占空比發(fā)生變化，再通過(guò)改變占空比來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓 UO 使其保持不變。光耦的另一作用是對(duì)冷地和熱地進(jìn)行隔離。反饋繞組的輸出電壓經(jīng) D C17 整流濾波后，可給光耦中的接收管提供偏壓。 R C18和 R1 C1 C16均為控制環(huán)路的補(bǔ)償元器件。 過(guò)電流保護(hù)電路 在直流開關(guān)電源電路中，為了保護(hù)調(diào)整管在電路短路、電流增大時(shí)不被燒毀。其基本方法是，當(dāng)輸出電流超過(guò)某一值時(shí)，調(diào)整管處于反向 偏置狀態(tài)，從而截止，自動(dòng)切斷電路電流。如圖 所示，過(guò)電流保護(hù)電路由三極管 BG2 和分壓電阻R R5 組成。 圖 圖 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 36 電路正常工作時(shí)，通過(guò) R4 與 R5 的壓作用，使得 BG2 的基極電位比發(fā)射極電位高，發(fā)射結(jié)承受反向電壓。于是 BG2 處于截止?fàn)顟B(tài)（相當(dāng)于開路），對(duì)穩(wěn)壓電路沒有影響。當(dāng)電路短路時(shí)，輸出電壓為零， BG2 的發(fā)射極相當(dāng)于接地，則BG2 處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)（相當(dāng)于短路），從而使調(diào)整管 BG1 基極和發(fā)射極近于短路，而處于截止?fàn)顟B(tài)，切斷電路電流，從而達(dá)到保護(hù)目的。 過(guò)電壓保護(hù)電路 直流開關(guān) 電源中開關(guān)穩(wěn)壓器的過(guò)電壓保護(hù)包括輸入過(guò)電壓保護(hù)和輸出過(guò)電壓保護(hù)。如果開關(guān)穩(wěn)壓器所使用的未穩(wěn)壓直流電源（諸如蓄電池和整流器）的電壓如果過(guò)高 ,將導(dǎo)致開關(guān)穩(wěn)壓器不能正常工作 ,甚至損壞內(nèi)部器件 ,因此開關(guān)電源中有必要使用輸入過(guò)電壓保護(hù)電路。 圖 為用晶體管和繼電器所組成的保護(hù)電路，在該電路中，當(dāng)輸入直流電源的電壓高于穩(wěn)壓二極管的擊穿電壓值時(shí)，穩(wěn)壓管擊穿，有電流流過(guò)電阻 R，使晶體管 T 導(dǎo)通，繼電器動(dòng)作，常閉接點(diǎn)斷開，切斷輸入。輸入電源的極性保護(hù)電路可以跟輸入過(guò)電壓保護(hù)結(jié)合在一起 ,構(gòu)成極性保護(hù)鑒別與過(guò)電壓保護(hù)電 路。 圖 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 37 元器件明細(xì)表 熔斷器 FU 5A 電阻 R10 1k 電容 C1 1000pF R11 33k C2 1000uF R12 10k C3 1000uF R13 9k C4 1000uF R14 150? C5 1000uF 電感 L1 33uH/6A C6 L2 33uH/6A C7 1000pF L3 33uH/6A C8 1000uF L4 33uH/6A C9 1000uF 二極管 D1 SR560 C10 1000uF D2 SR560 C11 1000uF D3 SR560 C12 D4 SR560 C13 1000pF D5 IN4007 C14 1000uF D6 IN4007 C15 1000uF D7 IN4007 C16 1000uF D8 IN4007 C17 1000uF D9 BYY26E C18 47uF D10 IN4148 C19 D11 SR560 C21 68uF D12 SR560 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 38 電容 C22 二極管 D13 SR560 C23 1000uF D14 SR560 C24 電阻 R1 68k C25 22uF R2 68k C26 1000pF R3 150? C27 1000uF R4 150? C28 1000uF R5 2K C29 R6 240? C30 R7 389K C31 22uF R8 68? C32 1uF R9 150? C33 1000uF 齊納二極管 VDZ1 P6KE 單片開關(guān)電源 TOP246Y 并聯(lián)穩(wěn)壓器 TL431 變壓器 T1 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 39 第四章 心得體會(huì) 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我受益匪淺，讓我系統(tǒng)性地認(rèn)識(shí)和全面地掌握了開關(guān)電源的基本知識(shí)。雖然設(shè)計(jì)剛開始思路有些錯(cuò)誤，但正是這些錯(cuò)誤使我認(rèn)識(shí)到自己知識(shí)的不足，使我在以后的設(shè)計(jì)中更加的努力，才能順利地完成本設(shè)計(jì)。由于現(xiàn)在社會(huì)的不斷發(fā)展，穩(wěn)壓電源得到了廣泛的應(yīng)用，這使我這次設(shè)計(jì)有很大的意義。 同時(shí)也對(duì) AUTO CAD 軟件、 WORD、 DXP 等軟件有了更加深入的理解，學(xué)到了很多。也讓我了解了關(guān)于更多設(shè)計(jì)理念來(lái)源于實(shí)際，從中找出最適合的設(shè)計(jì)方法。同時(shí)遇 到問(wèn)題要和同學(xué)互相討論交流。讓我將平常學(xué)的基本技能及應(yīng)用方法學(xué)以致用，使我的綜合應(yīng)用能力有了很大提高和進(jìn)步。 首先，尋找有關(guān)的資料和課題并且研究設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行設(shè)計(jì)的總體規(guī)劃，理清課程設(shè)計(jì)思路，但是將這些具體的方案落實(shí)到每一個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)和步驟中，難免會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤，這就需要在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中利用所掌握的知識(shí)認(rèn)真排查錯(cuò)誤原因，多方面的思考問(wèn)題，不斷地改正自己的設(shè)計(jì)不足之處和錯(cuò)誤 。 在這里首先感謝母校對(duì)我們畢業(yè)設(shè)計(jì)給予的支持和幫助，還要感謝 這幾 年里所有任課老師對(duì)我的栽培，尤其感謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)老師，他們不但為 我提供了良好的學(xué)習(xí)科研環(huán)境，更培養(yǎng)了我獨(dú)立從事科學(xué)的能力。其廣博的知識(shí)、扎實(shí)的理論功底、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、敏銳的科學(xué)洞察力和孜孜不倦的進(jìn)取精神都給我留下了深刻的印象，為我今后的工作學(xué)習(xí)樹立了榜樣，潛移默化的熏陶亦將使我受益終身。在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中 胡 老師悉心指導(dǎo)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)，對(duì)我提出的問(wèn)題耐心解答，在老師的幫助下，使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)能順利完成，在這里對(duì) 胡 老師表示由衷的感謝 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 40 第五章 參考資料 張麗華 開關(guān)電源 高等教育出版社 Marty Brown 《開關(guān)電源設(shè)計(jì)指南》 人民教育出版 社 沙占友 新型單片開關(guān)電源實(shí)用技術(shù) 電子工業(yè)出版社 楊旭 開關(guān)電源技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社 李定宣 開關(guān)穩(wěn)定電源設(shè)計(jì)與應(yīng)用 中國(guó)電力出版社 楊恒 開關(guān)電源典型設(shè)計(jì)實(shí)例精選 中國(guó)電力出版社 蔡宣三 開關(guān)電源的原理與設(shè)計(jì) 電子工業(yè)出版 社 周志敏 現(xiàn)代開關(guān)電源控制電路設(shè)計(jì)及應(yīng)用 人民郵 電出版 社 童詩(shī)白 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) 人民教育出版社 張龍興 電子技術(shù)基礎(chǔ) 人民教育出版社