【正文】 原理圖畫好后封裝是比較重要的一步，這里單獨(dú)拿出來介紹一下：零件封裝是指實(shí)際零件焊接到電路板時(shí)所指示的外觀和焊點(diǎn)的位置。是純粹的空間概念。因此不同的元件可共用同一零件封裝，同種元件也可有不同的零件封裝。像電阻,有傳統(tǒng)的針插式，這種元件體積較大，電路板必須鉆孔才能安置元件，完成鉆孔后，插入元件，再過錫爐或噴錫(也可手焊)，成本較高，較新的設(shè)計(jì)都是采用體積小的表面貼片式元件(SMD)這種元件不必鉆孔，用鋼膜將半熔狀錫膏倒入電路板，再把SMD元件放上，即可焊接在電路板上了。 以下是一些元件的封裝形式：(1) 電阻： RES1，RES2，RES3，RES4 封裝屬性為AXIAL系列。(2) 無極性電容： cap 封裝屬性為RAD0．1到RAD0．4。(3) 電解電容： electroi 封裝屬性為rb．2/0．4到rb．5/1．0。(4) 電位器： pot1，pot2封裝屬性為vr1到vr5。(5) 二極管： 封裝屬性為diode0．4(小功率）diode0．7(大功率）。(6) 三極管： 封裝屬性為to18(普通三極管)，to22(大功率三極管)，to3(大功率達(dá)林頓管）。(7) 電源穩(wěn)壓塊有78和79系列；78系列如7805，7812，7820等，79系列有7905，7912，7920等。常見的封裝屬性有to126h和to126v。(8) 整流橋：BRIDGE1，BRIDGE2 封裝屬性為D系列(D44，D37，D46)。 圖41為開關(guān)電源PCB圖：圖41主電路PCB圖 小結(jié)本章節(jié)主要是電源設(shè)計(jì)物理設(shè)計(jì)部分，即：PCB的布局和布線設(shè)計(jì)。通過對(duì)PCB技術(shù)的介紹及印制電路板的設(shè)計(jì)要求，確定了開關(guān)電源各元器件在電路板上的位置，并生成了整個(gè)電路原理圖的PCB圖?？? 結(jié)本文以芯片為核心設(shè)計(jì)了一種低功耗電流模式開關(guān)型電源系統(tǒng)，并應(yīng)用于LED照明。先從系統(tǒng)的角度分析了LED照明的優(yōu)勢(shì)，以及開關(guān)電源系統(tǒng)的工作原理和特性，并介紹了開關(guān)電源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、工作模式、控制方式，包括buck變換器、boost變換器、電流控制和電壓控制、PWM和PFM方式。對(duì)它們進(jìn)行比較分析，選擇出boost拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的PWM電流控制方式。設(shè)計(jì)中選用了TOP224Y集成芯片，該芯片集成度較高，很好的提高了設(shè)計(jì)效率。文中還對(duì)芯片的外圍電路進(jìn)行了簡單的設(shè)計(jì)。隨著VLSI和SOC技術(shù)的迅猛發(fā)展，對(duì)低功耗和低電源電壓設(shè)計(jì)提出了更高的要求，這就要求我們?cè)诮窈蟮腜WM控制芯片的設(shè)計(jì)中將對(duì)此加以充分的關(guān)注。同時(shí)，由于便攜設(shè)備的增多，對(duì)電源控制芯片的效率和集成度要求更高。由于時(shí)間關(guān)系，未能完成整個(gè)電路的版圖設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。還需將此電路的設(shè)計(jì)工作繼續(xù)進(jìn)行下去，需要實(shí)地的電路測(cè)試以驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性。同時(shí)由于本人的水平有限，對(duì)其中的某些關(guān)鍵問題未能進(jìn)行深入的分析研究。文中的不足之處，敬請(qǐng)各位老師和讀者多多指正！參考文獻(xiàn)1． 稽維貴，冉峰，徐美華．智能功率開關(guān)電源IC設(shè)計(jì)半導(dǎo)體技術(shù)[M]2． 龐偉民．整流電源的發(fā)展與動(dòng)態(tài)采礦技術(shù)[J]，第2卷第4期，2002年12 月3． 張占松．開關(guān)電源的原理與設(shè)計(jì)（修訂版）[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2004年9月4． 趙玉山．跨導(dǎo)型放大器—原理、電路、應(yīng)用[M]．北京：電子工業(yè)出版社，1995年5． 趙同賀．開關(guān)電源設(shè)計(jì)技術(shù)與應(yīng)用實(shí)例[M]．北京：人民郵電出版社，2007年6月6． 岳婷．2004年中國電源管理芯片市場(chǎng)增長34．2%[J]．北京：中國電子報(bào)社，2004年11月7． 趙玉山，周躍慶，王萍．電流模式電子電路[M]．天津：天津大學(xué)出版社，2001年8． Pu Measuring and Testing ： Machine Press，2006．29． He Hong，Jin Shijiu，Zhang Dajian．Tanjin Key Laboratory of Film Electronic andCommuncationDevic，Tianjin Uniwersity of Technology，Tianjin，300191，China10． TAM,Hung Shun Vincent．Loop Gain Simulation and Measurement of PWM Switching Converters，Master Thesis of The Hong Kong University of Science and Technology，November[M] ，199911． 沙占友．新型單片開關(guān)電源的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M] ．北京：電子工業(yè)出版社，2001年12． 楊?。β始呻娐分械母邏簷M向MOS晶體管[J]：博士學(xué)位論文．成都：電子科技大學(xué)，1999年13． 高原，邱新蕓，汪晉寬．峰值電流控制開關(guān)電源斜坡補(bǔ)償?shù)难芯縖J] ．儀器儀表學(xué)報(bào)，2003年8月14． ，“Simplified analysis of PWM converters using model of PWM switchPart I：Continuous conduction mode”，IEEE Trans．Aerospace Electron． Syst，vol．26，pp．490–496，May，199015． 秦世才，高清運(yùn)．模擬集成電子學(xué)[M] ．北京：科學(xué)出版社16． 龐偉民．整流電源的發(fā)展與動(dòng)態(tài)采礦技術(shù)[J] ，第2卷第4期．2002年12月17． CamPbell5A． (曾瑩、嚴(yán)利人等譯)．微電子制造科學(xué)原理與工程技術(shù)(第二版)[M]．北京：電子工業(yè)出版社．致 謝本文是在戰(zhàn)衛(wèi)俠老師悉心指導(dǎo)和鼓勵(lì)下完成的。論文的選題、具體的工作和撰寫過程都凝聚著老師的心血和汗水。在這期間，戰(zhàn)老師敏銳的洞察力，淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和一絲不茍的工作作風(fēng)，以及平易近人的生活態(tài)度給我留下了深深的印象，使我受益匪淺。在此謹(jǐn)向戰(zhàn)老師表示衷心的感謝和崇高的敬意。在設(shè)計(jì)期間，同組的同學(xué)有：夏沖，李逗逗，李紅，潘玉松，曲建龍。他們也給了我很多專業(yè)上的幫助和建議，在此向他們表示感謝，同時(shí)也感謝青島理工大學(xué)四年來對(duì)我的培養(yǎng)和鍛煉。感謝曾經(jīng)給與我教育和幫助的所有老師、同學(xué)。由于本人水平的關(guān)系，本論文也有很多不足之處，衷心感謝百忙之中抽出時(shí)間參加論文評(píng)閱和評(píng)議的各位老師。附圖:開關(guān)電源主電路圖附件一:英語翻譯單片開關(guān)電源的電磁兼容性和抑制技術(shù)的研究摘要：對(duì)于多米諾效應(yīng)和電磁干擾，在單片開關(guān)電源快速切換過程中的影響，本文首先分析了電磁干擾源,然后通過在有規(guī)律的和區(qū)域的適時(shí)波形圖上，判斷干擾和電源交換過程中的基本關(guān)系，分析和研究了電磁干擾模式的工作原理和耦合干擾模式，并根據(jù)差模干擾和共模干擾的原理設(shè)計(jì)出了電路模擬圖來消除干擾，最后提出了不同的方法來抑制降低干擾。關(guān)鍵詞:開關(guān)電源，電磁兼容性，共模干擾，差模干擾，耦合方式。自從單片開關(guān)電源在上世紀(jì)90年代中期誕生，它就顯示出巨大的生命力。作為一種新型產(chǎn)品，它被國內(nèi)外各界人士普遍關(guān)注著，高效率，高集成度，高性價(jià)比，體積小，重量輕，性能指標(biāo)好，簡單的外圍電路是其最顯著的特點(diǎn)。以至使它成為開發(fā)中小型開關(guān)電源，精密開關(guān)電源及電源系統(tǒng)的首選。同時(shí)，高速切換開關(guān)電源所產(chǎn)生的脈沖往往會(huì)造成許多電磁兼容性問題，而且這種電磁兼容性是非常敏感的。單片開關(guān)電源具有很寬的特定范圍的高頻干擾源，由于它的這種重要性和特殊性，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)總局將電磁兼容性列為出口電磁產(chǎn)品檢查的6項(xiàng)指標(biāo)之首。因此，這是完全有必要分析其電磁干擾源，并采取適當(dāng)措施加以制止的。如圖1所示，是一個(gè)典型的開關(guān)電源原理圖。我們可以看到，盡管開關(guān)電源電路可以通過多種類型來實(shí)現(xiàn)，但其中心部分都涉及到高電壓，高電流控制脈沖信號(hào)源。在控制器的控制下，當(dāng)關(guān)閉開關(guān)電路是時(shí)都是在高頻狀態(tài)下，在此過程中將產(chǎn)生很大的電壓和電流脈沖，同時(shí)這個(gè)脈沖具有一個(gè)很寬的頻率范圍的頻率諧波。因此，一個(gè)強(qiáng)電磁干擾就是這樣產(chǎn)生的。圖1．開關(guān)電源原理圖與普通的開關(guān)電源一樣，單片開關(guān)電源首先將市電頻率從交流轉(zhuǎn)換為直流，然后在變壓成為高頻（100 kHz或132 kHz時(shí)，由所選定的芯片決定）方波（理
想的情況下），最后，通過輸出整流濾波電路輸出直流穩(wěn)定電壓。因此，它包含多諧波干擾，同時(shí)，由于變壓器的漏感以及反向的恢復(fù)二極管的電流所造成的高峰值，形成潛在的電磁干擾源。 諧波干擾整流電路在開關(guān)電源中，當(dāng)電源頻率轉(zhuǎn)換后的交流（AC）電流不再是單一頻率的電流，但是單向脈沖電流，通過傅立葉變換可得：圖2. 單向脈沖電流是峰值電流，除直流分量，I還包含了一系列的高頻諧波交流分量。這些高頻諧波會(huì)沿著傳輸電路，并引起傳輸干擾和輻射干擾。一方面，它會(huì)引起變異到前面電路的電流，另一方面，它會(huì)引起無線電沿電源線的傳輸干擾以及影響用戶的接收頻率。 高頻變壓器引起的干擾高頻變壓器是執(zhí)行開關(guān)電源電壓變化，電隔離和能源儲(chǔ)存一個(gè)重要的組成部分，同時(shí)，其漏感也是形成尖峰干擾的一個(gè)重要原因。理想的單片開關(guān)電源的波形是方波（忽略變壓器漏感和開、關(guān)電路而形成的停機(jī)時(shí)間），它包含許多高峰值諧波。在實(shí)際工作中，變壓器的漏感會(huì)導(dǎo)致電壓脈沖高峰，詳細(xì)如圖. 3所示，在開關(guān)電路的從開到關(guān)的這段時(shí)間中，能量并沒有從初級(jí)繞組傳輸?shù)搅硪粋€(gè)繞組上去，而是存儲(chǔ)在漏感里面。這時(shí)能量釋放與衰減峰值激增，并增加到了脈沖電壓，最后形成脈沖峰值電壓。這種瞬間的改變，發(fā)射出一個(gè)電磁干擾，這不僅影響了變壓器，而且使反向傳導(dǎo)干擾了配電系統(tǒng)，同時(shí)引起電網(wǎng)諧波造成電磁干擾，以致影響其他設(shè)備安全而有效的運(yùn)行。 峰值輸出整流二極管的干擾普通二極管僅僅是一個(gè)PN結(jié)（肖特基二極管除外），當(dāng)二極管導(dǎo)通的時(shí)候，兩種很小的載流子分別存儲(chǔ)在P區(qū)和N區(qū)。當(dāng)電壓突然增加時(shí)，存儲(chǔ)電荷會(huì)被中和或是在電場(chǎng)的方向作用下回到相應(yīng)的區(qū)域去，這樣就形成了反向恢復(fù)電流IF，：Imax為最大反向恢復(fù)電流，uf是二極管的反向恢復(fù)電壓。因?yàn)橹鲗?dǎo)電感的連結(jié)電容，次級(jí)電感和二極管上就增加了一個(gè)浪涌衰減脈沖電壓，這樣就形成了脈沖峰值電壓。當(dāng)開關(guān)電源是由電力網(wǎng)絡(luò)提供時(shí)，它將電能轉(zhuǎn)變成另一種特殊負(fù)載類型的電能。同時(shí)，開關(guān)電源的噪聲源太多，以致通過各種耦合方式給電網(wǎng)、開關(guān)電源和其他設(shè)備帶來諸多干擾，這些干擾通常是通過共模干擾和差模干擾來分析解決。共模干擾是指干擾在開關(guān)電源和接地之間的任何地方或中線和接地的任何地方的大小和方向是一致的。共模干擾也稱為垂直模干擾，不對(duì)稱干擾或接地干擾，它是載流子本身之間和地面干擾。差模干擾是指存在于電源相線和中線之間以及相線和相線之間的大小相同，方向相反的干擾。它經(jīng)常被稱為一般模式的干擾，水平模干擾或?qū)ΨQ干擾，這是當(dāng)前電路之間的干擾。共模干擾表明，電路的干擾主要來源于輻射或插入帶來的耦合干擾，然而，差模干擾表明，電路的干擾來源與同一供電電路。通常，這兩種干擾是同時(shí)存在的，由于傳輸線阻抗的不平衡，所以在傳輸過程中，它們可以互相轉(zhuǎn)化。共模干擾主要是由dv/dt和一定的di/dt產(chǎn)生的。4．電磁干擾的抑制抑制開關(guān)電源電磁干擾的主要措施有：(1)、減小干擾源的干擾強(qiáng)度；(2)、切斷干擾的傳輸路徑。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，我們應(yīng)主要從選擇合適的開關(guān)電源電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來考慮；采取正確合適的過濾器，接地和屏蔽等。設(shè)計(jì)布局合理的零件以及印刷硬布電路板。濾波是抑制電磁干擾最有效的方法。：它在抑制共模干擾和差模干擾方面有著非常好的作用。LLCx是用于過濾差模干擾信號(hào)；LLCYCY2是用于過濾共模干擾信號(hào)；LL4要求線圈圈數(shù)相同，在單一磁芯線圈中的兩個(gè)線圈，要求圈數(shù)也相同。由于目前技術(shù)上的原因，現(xiàn)提出在磁芯線圈中磁通大小相同但方向相反的磁場(chǎng)，因此它對(duì)于差模電感信號(hào)是不敏感的，但產(chǎn)生一個(gè)大的電感，此時(shí)，共模信號(hào)的相位線和接地之間是一致的。當(dāng)安裝EMI濾波器時(shí)，最好是與輸出端保持一定距離，以避免濾波器的零件部分的干擾滲透到輸出電路。 改善開關(guān)管的波形對(duì)于有關(guān)斷時(shí)間的單芯片開關(guān)電源可以給它更高的效率，但會(huì)導(dǎo)致有高頻輻射和傳輸轉(zhuǎn)換的危害。因此，有必要為MOSFET管的電壓波形采取“優(yōu)化設(shè)計(jì)”。
所以在變壓器的原邊線圈并聯(lián)，正如圖。6(a)所示電路圖：由瞬態(tài)電壓抑制管和超高速恢復(fù)二極管組成，或者如圖。6(b)所示：由R和C先并聯(lián)，然后與一超高速恢復(fù)二極管連接。當(dāng)MOSFET管關(guān)閉時(shí)，超高速恢復(fù)二極管導(dǎo)通，此時(shí)，儲(chǔ)存在線圈中的能量將從并行連接環(huán)中釋放，并抑制峰值電壓的到來，這些均與兩邊的MOSFET管相關(guān)。4．3 二極管輸出峰值電壓的抑制單機(jī)開關(guān)電源通常選用肖特基二極管管或是超高速恢復(fù)二極管來作為輸出整流二極管，輸出二極管具有很高的瞬間的電流 (di / dt)，一方面，它可以同時(shí)連接RC回路和吸收回路，另一方面，輸出濾波電容器的等效電感削弱了電容器高頻端方式的影響，可以增加二次過濾(詳細(xì)內(nèi)容見圖。7)。濾波電感L=2。2~4。 7H，在Iom1 A時(shí)，我們可以采用磁珠非結(jié)晶合金磁材料；在電流很大時(shí)，電感線圈磁環(huán)線圈組開始工作；此時(shí)濾波電容器C4可以取120H / 35V。結(jié)論本設(shè)計(jì)的開關(guān)電源的目的是確保它能在一定的電磁兼容環(huán)境下正常運(yùn)作。換言之，該產(chǎn)品應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，能抑制一定限制的干擾。當(dāng)受到一定的電磁干擾，其性能保持穩(wěn)定，同時(shí)，該電源產(chǎn)品應(yīng)滿足電磁指標(biāo)要求，不會(huì)成為對(duì)環(huán)境的電磁污染源，從而實(shí)現(xiàn)電磁兼容。