摘要
随着电力电子技术的告诉发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关晶体管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。开关电源和线性电源相比，二者的成本都随着输出功率的增加而增长，但二者增长速率各异。线性电源成本在某一输出功率点上，反而高于开关电源，这一成本反转点。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术在不断地创新，这一成本反转点日益向低输出电力端移动，这为开关电源提供了广泛的发展空间。
关键词:开关电源 稳压 瞬间电压
目 录
第一章 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 开关电源的发展状况…………………………………………………….2
1.2.2 开关电源的技术追求和发展趋势…………………………………………3
1.3 开关电源的技术动态和要点…………………………………………………4
1.4 小节…………………………………………. . . . . . . . ………… . 5
第二章 开关电源的基本分类和工作原理………………………………6
2.1 开关电源电路基本分类……………………………………………………6
2.1.1 选择开关电源………………………………………. . . …………. . … 6
2.1.2开关电源的分类…………………………………………. ………… . . 6
2.2 开关稳压电源的基本工作原理……………………………………………9
2.2.1 TOPSwitch系列单片开关电源的工作原理……………………………9
2.2.2 TOPSwitch-Ⅱ的性能测试…………………………………………………10
2.2.3 开关稳压电源的工作原理………………………………………………11
2.2.4四种反馈电路的基本类型 ………………………………………………13
2.2.5 单片开关电源的两种工作模式…………………………………………14
2.3 小节…………………………………………. . . . . . . . ……… . 14
第三章小功率通用开关稳压电源的研制……………. ………. . 15
3.1性能特点及技术指标………………………………………………. . . . 15
3.2 TOP224P型的管脚功能………………………………………………. . . 15
3.2.1 TOP224P的工作原理……………………………………………. . . . 16
3.3 开关电源电路中的关键元器件的选择与设计……………………………20
3.3.1 TL431型可调式精密并联稳压器………………………………………20
3.3.2 线性光耦合器PC817………………………………………………. . . .21
3.3.3 瞬态电压抑制器……………………………………………. . . … . . 22
3.3.4快恢复及超快恢复二极管………………………………………………. . . . .23
3.4 开关电源的设计原理………………………………………………. . . . 24
3.4.1 开关电源的的工作原理及电路图……………………………………24
3.4.2电磁干扰滤波器…………………………………………. . . . … . . 26
3.5反激式单片开关电源的基本原理…………………………………………26
3.6高频变压器的设计和绕制方法………………………………………….28
3.6.1 单片开关电源高频变压器的设计要点…………………………………28
3.6.2高频变压器的绕制注意事项…………………………………………….29
3.7输出整流滤波电路的设计……………………………………………. . . . 29
3.7.1输出整流电路的设计…………………………………………. . . … . 29
3.7 .2输出滤波电路的设计…………………………………………. . … . . 30
3.8计算机设计单片开关电源的程序流程图…………………………………30
3.9单片开关电源设计方法和步骤…………………………………………34
3.10 小节…………………………………………. . . . . . . . . . 40
第四章 开关电源设计的总结……………………………………41
4.1设计实验结果分析…………………………………………. . . . . . 41
4.2设计试验总结…………………………………………. . . . . . . . 41
参考文献…………………………………………. . . . . . . . . . .46
致谢…………………………………………. . . . . . . . . . . . 47
