开关电源电路图及原理设计.doc

开关电源电路图及原理设计-论文开关电源电路图及原理设计目   录集成开关稳压电源系统设计(摘要)………………………………3第一章  集成开关稳压电源的发展概况及主要特点……………4第二章  集成开关稳压电源的设计要点……………………………9第三章  集成开关稳压电源外围器件的选择………………………18第四章  TOPSwitch-GX系列的典型应用…………………………27结 束 语…………………………………………………………34参考文献……………………………………………………………35集成开关稳压电源的系统设计【摘要】开关电源(SwitchModePowerSupply,简称SMPS)被誉为高效节能电源,它代表着稳压电源的发展方向,现已成为稳压电源的主流产品。目前,开关电源正进入一个蓬勃发展的新时期,各种新技术不断涌现,新工艺被普遍采用,新产品层出不穷。突出表现在以下几个方面: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,开关电源的保护电路日趋完善,其电磁兼容性设计也取得了突破性进展,专用计算机软件的问世为开关电源的优化设计提供了便利条件,而开关电源的计算机仿真技术也取得了进展。所有这些,都为新型开关电源的推广与普及创造了有利条件。【关键字】EMI滤波电路软启动电路连续模式CUM(ContinuousMode) 不连续模式DUM(DiscontinuousMode) 保护电路 反馈电路 输出电路第一章集成开关稳压电源的发展概况及主要特点一集成开关电源的发展概况 近20多年来,集成开关电源沿着下述两个方向不断发展。第一个发展方向是对开关电源的核心单元——控制电路实现集成化。1977年国外首先研制成功PWM(脉冲宽度调制)控制器集成电路,美国Motorola公司、SiliconGeneral公司、Unitrode公司等相继推出一批PWM芯片,其典型产品有MC3520、SG3524、UC3842。在此基础上,国外又研制出开关频率达1MHz的高速PWM、PFM芯片,典型产品如UC1825。   第二个发展方向则是对中、小功率开关电源实现单片集成化。这大致分为两个阶段:20世纪80年代初,意-法半导体有限公司(SGS-Thomson,简称ST)率先推出L4960系列单片开关稳压器。ST公司于90年代初又推出了L4970A系列产品,包括L4970A-L4977A。该公司在1998年还研制出L4978型单片开关式稳压器。其共同特点是将脉宽调制器、功率输出级、保护电路集成在一个芯片中,但使用时需配工频变压器与电网隔离,适合制作低压可调式输出(-40V),大中功率(400W以下),大电流(-10A)。高效率,可达90%的开关电源。但从本质上讲,它仍属于DC/DC电源变换器。   1994年,美国电源集成(PowerIntegrations,简称PI)公司在世界上率先研制成功三端隔离式脉宽调制型单片开关电源,它属于AC/DC电源变换器,其第一代产品为1994年TOPSwitch系列,第二代产品是1997年问世的TOPSwitch-II系列,第三代和第四代产品是在2000年1月和11月相继推出的TOPSwitch-FX,TOPSwitch-GX系列单片开关电源。该公司还于1998年开发出高效、小功率、低价位的TinySwitch系列微型单片开关电源、2001年又推出了TinySwitch-II系列产品。   在2002-2004年期间,PI公司最新推出了LinkSwitch系列高效率恒压/恒流式三端微型节能单片开关电源、LinkSwitch-TN系列四端隔离式微型节能单片开关电源、LinkSwitch-HF系列四端隔离式增强型高效微型单片开关电源和DPA-Switch系列高效率单片DC/DC电源变换器。   此外,意-、小功率单片开关电源系列产品。   荷兰飞利浦(Philips)公司于2000年-2004年期间开发的“绿色芯片(GreenChip)”---STARplug产品,采用高电压EZ-HV工艺技术和低电压Bi-CMOS工艺,将模拟、数字与电源电路集成在一个芯片上,为设计各种低功耗、低成本的小型化电源适配器及备用电源提供了解决方案。,它们属于反激式开关电源。到目前为止,飞利浦公司在全球以售出1亿块绿色芯片,广泛应用于电视机电源到笔记本适配器等各个领域。 表1-1通用型单片开关电源的产品分类第一代产品 第二代产品