学校代码： 10128 学 号： 201121209021
本科毕业设计说明书
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题 目：多路输出反激式开关稳压 电源的设计 学生姓名：XXX
学 院：电力学院 系 别：电力系 专 业：xxxxxxx 班 级：xxx 指导教师：XXX 副教授
二 〇 一 五 年 六 月
摘 要
开关电源是重要的动力之源。尽管开关电源的电路可以千变万 化，但器基本构成却大致相同。开关电源的特点有体积小、质量轻、效率高、稳压范围宽等等。凭借这些优点，很快代替了传统的线性稳压电源，并且在各种电子和电气产品中得到广泛应用，而众多开关电源中的反激式开关电源因为其所需元件少、拓扑结构简单、效率高等优点被广泛使用与多路输出、功率较小的电路当中。
本文设计主要基于TOPSwitch系列，通过EMI滤波、整流桥整流对220V交流进行整流，光耦合反馈、TL431稳压配合TOPSwitch控制，变压器的降压，TOPSwith的PWM脉宽调制控制功能实现稳定输出，实现两路输出一路为15V，1A；另一路为5V，3A。其中，TOPSwitch为核心，通过控制脉冲电压占空比控制反击式变换器的开通与关断，实现了电子设备对电源的要求，也抑制了对电网的干扰。
整个设计电路采用最新的，也较简单的电路设计，具有结构紧凑、开关平率高、性能可靠、输入电压范围宽、输出效率高等优点。
关键词：反激式变换器；开关电源；PWM控制
Abstract
Switch regulated power supply is the most important energy source.Although the kinds of switch power supply have a lot,but they have the same basic after all.The advantages of switch power supply are smaller size,light weight,high efficiency and a wide range of voltage and so on. With so many advantages, the type switch take the place of the traditional switch rapidly, so it is abroad used into many electron and electric production.The most of the flyback switch power supply is widely used in circuit which is multiplexed output and less power,because of its simple structure and less demand for peripherals.
This design is based on TOPSwich series, which relies on EMI filtration.The rectifier bridge rectifier on 220V AC.Optical coupling feedback. TL431 voltage regulator cooperation with TOPSwitch control.Reduction voltage of transfomer. The ability of PWM pulse width modulation control of TOPSwitch. It can make two output come ture.One is 15V;1A another is 5V;3A.The TOPSwitch is the center. It works by control off or on of the voltage duty ratio and the flyback converter. It make requirements of electronic equipment for source come true and inhibits grid interference,too.
The whole circuit use newest and simplest design,which has characteristic is compact structure,high frequency,property reliable etc.
Key words: Fiyback convert;Switch power ; PWM control
目录
第一章 绪论···························· 1
1.1开关电源背景及意义····················· 1 1.2课题研究方案························ 2 1.3论文主要做的工作······················ 2 第二章 多路输出反激式开关电源介绍················· 4
2.1 TOPSwitch200系列介绍 ··················· 4 2.2电源系统整体结构框图···················· 4 2.3反激式变换器的原理····················· 5 第三章 多路输出反激式开关各级电路分析及设备选择·········· 7
3.1保护电路的选择······················· 7 3.2电源滤波器的计算与选择··················· 7 3.3整流桥的选择与计算····················· 8 3.4输入滤波电容的计算····················· 9 3.5钳位电路的选择······················· 9 3.6高频变压器的计算与选择··················· 10 3.7反馈电路的原理及结构···················· 14 3.8磁珠···························· 16 第四章 实验结果分析························ 17 第五章 总结和展望························· 19 参考文献 ····························· 20 附 录······························· 21 谢 辞······························· 22
第一章 绪论
1.1开关电源背景及意义
今天是信息时代，电子技术迅速发展，开关电源也逐渐走上了时代的舞台，采用开关电源技术能够减小电源体积，提高功率密度和电源效率，节省大量的铜、铁等有色金属，当前实现中功率和小功率电源的方法就是使用反激是开关电源技术。
开关电源的效率很高，可达到传统电源的一倍左右，因此它的自身耗能也比较低，这依靠它的高频开关状态功能。现在常用的集成电路有单端输出和双端输出，通过PWM脉宽控制，也有脉冲控制频率的开关电源。他们组成了的开关电源可以实现无工变频。因为他们没有大体积的工频变压器，所以它达到电网的隔离和电压的转换是使用小体积的高频变压器。现在的比较先进的开关电源工频可达到几百kHz,他们的功率也可达到几千瓦。它的不足就是输出不稳定，易受干扰，也会输出噪声。根据开关电源的这个特新，我们可以将开关电源做成前级稳压电源，而将传统的电源作为后级电源，两者配合使用。
现代开关电源虽然比传统电源有很多优点，但它设计和结构相对比较复杂，除了在体积、能耗、开关频率，在其他方面甚至不如传统的电源，如噪声略大。开关电源不适合小功率的场合使用，其他功率场合，可以提高效率和减小成本。
如今的开关电源效率大都比较高，在百分之七十到就是之间。与传统电源配合使用，效率仍然很高。但是传统的电源效率在30%-45%之间。以往的电源是如今开关电源质量的几倍，体积也是他们的几倍。开关电容一般使用容量较大的滤波电容输入而传统线性的电源使用容量较小的电容，这使得断电后的延续时间会比传统的电源时间稍长久一些，由于电容的电荷量和输入的直流电压的平方成正比。
开关电源的缺陷也有很多，比如说对噪声的抑制比较差，对外界的电磁干扰之类的也比较差，输出的纹波比较大，对瞬间的响应变化比较慢，这些都是开关电源的弱点。
开关电源的发展也只有短短的几十年。首先是上世纪50年代，美国将其先进的开关电源用于军事当中，以减小其体积和重量对军事的影响。随后出现的自
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