基于TOP243Y的反激开关电源.doc

毕业设计（论文） 题目：基于TOP243Y的反激式开关电源 所属院（系）电子信息工程学院 2012 年 6 月 10 日随着技术的不断发展和完善，开关电源得到了广泛的应用，以往开关电源的设计通常采用控制电路与功率管相分离的拓扑结构，但这种方案存在成本高、系统可靠性低等问题。美国公司Power Integrations）开发的新型智能高频开关电源集成芯片解决了这些问题，该系列芯片将自启动电路、功率开关管、控制电路及保护电路等集成在一起，从而提高了电源的效率，简化了开关电源的设计和新产品的开发，使开关电源发展到一个新的时代。TOP芯片，设计出一种实用的开关电源。 研究方法 根据TOP Switch芯片资料选择芯片型号，设计电子电路，再应用PI公司提供的设计软件仿真运行，测试各数据指标，最后调试修改电路，最终达到设计要求。 主要技术指标(或研究目标) 输出电压（18V）、输出电流（0.8A）、负载调整率（±4%）、 供电效率（80%） 教研室 意见 教研室主任（专业负责人）签字： 年 月 日 说明：一式两份，一份装订入学生毕业设计（论文）内，一份交学院（直属系）。目 录 目 录 I 摘 要 III Abstract IV 第1章 绪论 - 1 - 1.1 开关电源的基本概念 - 1 - 1.2 开关电源的发展 - 2 - 1.2.1 开关电源的发展概况 - 2 - 1.2.2 开关电源的技术目标和发展趋势 - 3 - 1.3 本论文的设计研究意义 - 5 - 1.4 本设计的工作环境 - 6 - 第2章 开关电源的分类和工作原理 - 7 - 2.1 开关电源的基本分类 - 7 - 2.2 开关电源的基本组成和原理 - 12 - 2.3 TOPSwitch-GX系列开关电源的特点和工作原理 - 14 - 2.3.1 TOPSwitch-GX系列六端开关电源芯片的特点 - 14 - 2.3.2 TOPSwitch系列电源的工作原理概述 - 15 - 2.3.3 四种反馈电路的基本类型 - 16 - 2.3.4 单片开关电源的两种工作模式 - 17 - 第3章 电路结构的选择 - 19 - 3.1 设计流程图 - 19 - 3.2 电路拓扑类型的选择 - 20 - 3.2.1 电路拓扑结构选择要注意的问题 - 20 - 3.2.2 拓扑结构的对比分析 - 20 - 第4章 开关电源中的器件介绍 - 23 - 4.1 TOP243Y开关电源芯片 - 23 - 4.1.1 TOPSwitch-GX系列芯片 - 23 - 4.1.2 TOP243Y参数 - 28 - 4.2 TL431型可调式精密并联稳压器 - 28 - 4.3 LTV817A型光电耦合器 - 30 - 4.4 电力二极管 - 31 - 4.4.1 普通二极管(General Purpose Diode) - 31 - 4.4.2 快恢复二极管（FRD） - 31 - 4.4.3 肖特基二极管（SBD） - 31 - 4.5 共模电感 - 32 - 4.6 高频隔离变压器EE19 - 33 - 4.6.1 变压器磁芯、骨架 - 33 - 4.6.2 变压器线圈绕制方法 - 34 - 4.6.3 变压器的装配、浸渍 - 36 - 第5章 系统的设计与实现 - 37 - 5.1 系统的设计目标 - 37 - 5.2 主要子电路设计 - 37 - 5.2.1 输入级和EMI滤波部分 - 37 - 5.2.2 功率转换电路部分 - 38 - 5.2.3 输出电路 - 41 - 5.2.4 反馈电路 - 42 - 5.3 负载特性测试分析 - 43 - 5.3.1 负载特性测试电路图 - 43 - 5.3.2 负载性特性测试所用器材 - 44 - 5.3.3 负载特性测试结果 - 44 - 第6章 设计实验总结 - 47 - 参考文献 - 48 - 致谢 - 49 - 附录1 总体电路图 - 50 - 附录2 元件清单 - 51 - 基于TOP243Y的反激式开关电源 摘 要 开关电源是随着脉宽调制技术（PWM）和电力电子器件的发展和完善而逐渐兴起的一种电源技术，它通过控制功率开关管的占空比，来获得一个稳定的输出电压。与线性电源相比，开关电源具有功耗小，体积小，效率高，稳压范围广等突出优点，在工业自动化控制、仪器仪表、通讯设备、数码产品等领域得到了广泛应用。 美国PI公司开发的TOPSwitch系列高频开关电源芯片将自启动电路、高压MOSFET、PWM控制电路及保护电路等集成到一个芯片上，提高了电源的效率。TOP系列电源芯片也成为了国际上开发中小功率开关电源的优选集成电路。 本文主要阐述了基于TOP243Y芯片的反激式开关电源的设计