单片开关电源的设计毕业论文.doc

目录 0 引言………………………………………………………………………………1 1开关电源的发展和趋势…………………………………………………………2 1.1 XXXX…………………………………………………………………………3　 1.1.1 XXXX……………………………………………………………………3　　1.1.2 XXXX……………………………………………………………………5　　…　1.2 XXXX……………………………………………………………………… 10 1.2.1 XXXX………………………………………………………………… 11 …2 XXXX…………………………………………………………………………… 15 2.1 XXXX……………………………………………………………………… 15　 2.1.1 XXXX………………………………………………………………… 16　　…N-1 结束语……………………………………………………………………… 29 N 致谢…………………………………………………………………………… 30 参考文献……………………………………………………………………………31 附录A……………………………………………………………………………… 32 20W单片开关电源的设计 摘要：本文介绍了一种采用TOP224P控制芯片设计的20W开关电源的方法，同时介绍了TOP224P芯片的内部结构及工作原理，给出了20W开关电源的设计电路，并对外围电路的设计进行了分析说明。 关键词：开关电源；TOP224P；TOP Switch 0 引言 近年来，随着电子信息产业的飞速发展，我国已成为世界上生产开关电源及电源模块的大国。开关电源以其低损耗、高效率等显著优点而深受人们的青睐，并被广泛用于计算机设备、电子仪器、通信设备和家用电器中。目前开关电源正朝着短、小、轻、薄单片集成化、智能化、高效节能、绿色环保的方向发展。优其单片开关电源自20世纪90年代中期问世以来便显示出强大的生命力，它具有高集成度、高性价比、最简外围电路、最佳性能指标等特点，现已成为开发中、小功率开关电源及开关电源模块的优选集成电路。本文所研究的20W开关电源，采用TOPSwitch-Ⅱ系列单片开关电源集成电路设计，与其传统的开关电源相比，具有电路新颖、功能奇特、性能先进、应用领域较为广泛等特点，能满足不同用户的需要。 1 开关电源的发展和趋势 1955年美国罗耶（GH.Roger）发明的自激振荡推挽晶体管单变压器直流变换器，是实现高频转换控制电路的开端，1957年美国查赛（Jen Sen）发明了自激式推挽双变压器，1964年美国科学家们提出取消工频变压器的串联开关电源的设想，这对电源向体积和重量的下降获得了一条根本的途径。到了1969年由于大功率硅晶体管的耐压提高，二极管反向恢复时间的缩短等器件改善，终于做成了25千赫的开关电源。 目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用于以电子计算机为主导的各种终端设备、通信设备等几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。目前市场上出售的开关电源中采用双极性晶体管制成的100KHz、用MOS-FET制成的500KHz电源，虽已实用化，但其频率有待进一步提高。要提高开关频率，就要减少开关损耗，而要减少开关损耗，就需要有高速开关元器件。然而，开关速度提高后，会受电路中分布电感和电容或二极管中存储电荷的影响而产生浪涌或噪声。这样，不仅会影响周围电子设备，还会大大降低电源本身的可靠性。其中，为防止随开关启-闭所发生的电压浪涌，可采用R-C或L-C缓冲器，而对由二极管存储电荷所致的电流浪涌可采用非晶态等磁芯制成的磁缓冲器。不过，对1MHz以上的高频，要采用谐振电路，以使开关上的电压或通过开关的电流呈正弦波，这样既可减少开关损耗，同时也可控制浪涌的发生。这种开关方式称为谐振式开关。目前对这种开关电源的研究很活跃，因为采用这种方式不需要大幅度提高开关速度就可以在理论上把开关损耗降到零，而且噪声也小，可望成为开关电源高频化的一种主要方式。当前，世界上许多国家都在致力于数兆Hz的变换器的实用化研究。 其应用领域主要有：1、邮电通信：作程控交换机。移动通信基站电源。2、计算机：作为各种PC机。服务器、工业控制机的开关电源。3、家用电子产品：目前使用开关电源的家用电子产品有电视机、影碟机等。4、其它行业：如电力、航天。军事等领域。 2 12V、20W开关电源电路的设计 2．1开关电源模块性能特点与技术指标 (1)采用一片TOP224P型三端单片开关电源，配PC817A型光耦合器，构成带稳压管的光耦反馈电路，能将85V～265V交流输入电源Ui变换成12