单片开关电源芯片进行的小功率通用开关稳压电源的设计与制作

摘 要本论文围绕当前流行的单片开关电源芯片进行的小功率通用开关稳压电源的设计与制作。该开关电源共选用 3 片主要的集成电路——TOP246Y 型 6 端单片开关电源、线性光耦合器 PC817A 及可调式精密并联稳压器 TL431。利用 TOP246Y 型 6 端单片开关电源的 PWM 技术控制开关的占空比来调整输出电压的，以达到稳定输出的目的。b5E2RGbCAP设计主要完成的内容有：<1）根据设计需要选择开关电源电路；<2）设计输入整流滤波电路，并确定相关器件参数；<3）基于 TOP246Y 的开关电源设计<4）设计高频变压器，计算确定变压器的变比与绕线匝数；<5）设计输出整流滤波电路，并确定相关器件参数； 关键词：单片开关电源；PWM；占空比；高频变压器1.1.1 开关电源的基本工作原理开关稳压电源的电路原理框图如图 1.1.1 所示。p1EanqFDPw图 1.1.1 开关电源电路框图交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后，变成含有一定脉动成份的直流电压，该电压通过功率转换电路进人高频变换器被转换成所需电压值的方波，最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压。反馈控制电路为脉冲宽度调制器，它主要由取样器、比较器、振荡器、脉宽调制及基准电压等电路构成。这部分电路目前己集成化，制成了各种开关电源专用集成电路。控制电路用来调整高频开关元件的开关时间比例，以达到稳定输出电压的目的。DXDiTa9E3d1.2.1 开关电源的种类选择1. 单端反激式开关电源单端反激式开关电源的典型电路如图 1.2.1 所示。电路中所谓的单端是指高频变换器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧。所谓的反激，是指当开关管 VT1 导通时，高频变压器 T 初级绕组的感应电压为上正下负，整流二极管 VD1 处于截止状态，副边上没有电流通过，能量储存在高频变压器的初级绕组中。RTCrpUDGiT图 1.2.1 单端反激式开关电源AC DCDC比较器脉宽调制取样器振荡器基准电压输入整流滤波功率转换电路高频变压器输出整流滤波控 制电路2. 单端正激式开关电源单端正激式开关电源的典型电路如图 1.2.2 所示。这种电路在形式上与单端反激式电路相似，但工作情形不同。当开关管 VT1 导通时, VD2 也导通，这时电网向负载传送能量，滤波电感 L 储存能量：当开关管 VT1 截止时，电感 L 通过续流二极管 VD3 继续向负载释放能量。5PCzVD7HxA图 1.2.2 单端正激式开关电源3. 自激式开关稳压电源自激式开关稳压电源的典型电路如图 1.2.3 所示。自激式开关电源中的...