一种实用小功率开关电源的研制
20W小功率开关电源的毕业设计
20W小功率开关电源的设计2012年5月20W小功率开关电源的设计The Design of 20W Low-power Switching Power Supply摘要开关电源具有功耗小，效率高，稳压范围广，体积小等突出优点，在通信设备数控装置，仪表仪器影音设备，家用电器等电子电路中得到广泛应用。
TOP系列电源为美国POWER INTEGRATION公司生产的集成开关电源，具有集成度高，性价比高，外围电路简单，性能指标佳以及能构成高效率无工频变压器的隔离式开关电源等优点。
目前已成为国际上开发中、小功率开关电源，精密开关电源及电源模板的优选集成电路。
本论文主要有以下内容：(1) 介绍开关电源的发展史、分类及发展趋势，开关电源常用的几种控制方法。
为研究的论题—基于反激式变换器的开关电源研究作铺垫。
最后讲述了本课题的研究意义和工作内容。
(2)介绍反激式开关电源的工作原理以及 TOP223Y 芯片。
(3) 设计了基于TOP223Y芯片的单端反激式开关电源。
根据 TOP223Y 的特性给出了单端反激式开关电源的工程设计方法。
对外围电路的设计进行了分析和讨论。
(4) 对给出的具体实例电路进行仿真测试研究，得出结论并加以分析。
关键词:开关电源 TOP223Y 脉宽调制单端反激式AbstractSwitching power supply with low consumption, high efficiency, wide voltage, small advantage in communication equipment, CNC equipment, instrument audio equipment, household appliances, etc widely applied in electronic circuits.TOP U.S. power supply for series of integrated production company need to switch power, has high integration, cost-effective, outer circuit is simple, performance and can form no better efficiency of the isolated transformer switch power supply, etc. At present has become the international development of small power switch power supply, switching power supply, selection of template and integrated circuits.This paper has the following content:(1)Describes the development history, classification and development trend of switching power supply, switching power supply commonly used control methods. For the study of topic-based on the research of switching power supply for flyback converter bedding. Finally describes the significance of the subject and content of work.(2)Introduced the working principle and TOP223Y of Flyback switching power supply chips.(3)Design based on single-end Flyback switching power supply for TOP223Y chip. According to the characteristics of TOP223Y gives single-end Flyback switching power supply design. Analysis and discussion on periphery circuit design.(4)To give specific examples of circuits simulation test study concluded and analysis.Key words: switching power supply TOP223Y pulse-width modulationsingle-end flyback目录摘要 (I)Abstract (II)绪论 (1)1 开关电源的分类及原理 (3)1.1 开关电源的分类 (3)1.1.1 单端反激式开关电源 (3)1.1.2 单端正激式开关电源 (4)1.1.3 自激式开关稳压电源 (4)1.1.4 推挽式开关电源 (5)1.1.5 降压式开关电源 (6)1.1.6 升压式开关电源 (6)1.1.7 反转式开关电源 (7)1.2 开关电源的基本组成和原理 (7)1.3 PWM的基本工作方式及原理 (8)2 TOP SwitchⅡ芯片介绍 (10)2.1 TOP Switch-Ⅱ系列的特点 (10)2.2 TOP Switch-Ⅱ结构组成 (11)2.3 TOP Switch-Ⅱ芯片的工作原理 (13)3 基于TOP223Y开关电源的设计 (15)3.1 技术指标和性能要求 (15)3.2 选择TOPSwitch芯片的型号 (15)3.3 TOP223Y的主要性能特点和元件选择 (15)3.3.1 TOP223Y性能特点 (15)3.3.2 线性光耦合器PC817 (17)3.3.3 可调式精密并联稳压器TL431 (18)3.4 开关电源的电路设计 (19)3.4.1 基于TOP223Y开关电源原理图 (19)3.4.2 输入整流滤波电路 (19)3.4.3 高频变压器的设计 (20)3.4.4 钳压齐纳管（VR）和阻断二极管（VD）的选择 (22)3.4.5 输出整流电路的设计 (22)3.4.6 反馈电路的设计 (23)3.5 开关电源干扰的产生及其抑制 (23)3.5.1 开关电源干扰产生的机理 (23)3.5.2 对于开关电源干扰的一些抑制措施 (25)结论 (27)致谢 (28)参考文献 (29)绪论随着电力电子技术的高速发展，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。
小功率开关电源的设计
小功率开关电源的设计小功率开关电源是一种基于开关电路工作原理的电源，主要用于供应低功率电子设备的电能。
它具有体积小、高效率、稳定性好等特点，广泛用于家用电器、通信设备、电子产品等领域。
本文将逐步介绍小功率开关电源的设计过程。
首先，为了设计一个小功率开关电源，我们需要确定输出电压和输出电流的需求。
这可以根据所要供应的设备的电压和电流要求来决定。
然后，我们需要选择一个适当的开关电源拓扑结构。
常见的拓扑结构包括单端反激、双端反激、前级DC-DC转换器等。
在选择拓扑结构时，需要考虑输出电压、电流波形等因素。
接下来，我们需要选取合适的开关元件，包括开关管和二极管。
开关管的选择要考虑其最大耐压、导通压降、导通电阻等参数，而二极管的选择要考虑其反向耐压、导通电压降、导通电流等参数。
通常情况下，硅石墨二极管被广泛用于小功率开关电源，因为它具有导通电压低、开关速度快等特点。
然后，我们需要设计适当的控制电路和反馈回路。
控制电路一般使用PWM调制技术来实现对开关管的控制。
在PWM调制技术中，通过改变开关管的开关周期和开关占空比来控制输出电压和电流。
反馈回路用于检测和控制输出电压。
常用的反馈回路包括电压反馈和电流反馈。
接下来，我们需要设计适当的滤波电路。
滤波电路主要用于去除开关电源输出的高频噪声和杂散波，以提供稳定的输出电压和电流。
常用的滤波电路包括电感滤波器和电容滤波器。
电感滤波器主要用于去除高频噪声，而电容滤波器主要用于去除低频杂散波。
最后，我们需要选择适当的保护电路。
保护电路用于检测和保护开关电源免受过流、过压、过温等异常情况的影响。
常用的保护电路包括过流保护、过压保护、过温保护等。
这些保护电路能够及时地切断开关电源的输出，以避免设备的损坏。
在设计过程中，还需要考虑功率损耗和效率。
功率损耗主要包括开关管的导通损耗和开关管的开关损耗。
效率则可以通过效率公式计算，即输出功率除以输入功率，一般希望能够达到高效率的设计。
小功率开关电源设计
输出电路：用于将高频方波脉冲电压经整流滤波后变成直流电压输出。
控制电路：输出电压经过分压、采样后经此电路与基准电压进行比较、放大。
频率振荡发生器：由频率震荡发生器产生一种高频波段信号，该信号与控制信号叠加进行脉宽调制，达到脉冲宽度可调。
电能的转换通常使用高频电子开关，在它的一个开关周期T内，其接通时间 与整个周期之比称为接通占空比，即接通占空比D= /T,开关断开时间 与周期之比称为断开占空比，即断开占空比D'= /T。容易知道，D越大，负载上的电压就越高，这表明电子开关接通时间越长，负载感应电压、工作频率越高，这有助于开关电源的高频变压器实现小型化和增加能量传递速度。但同时开关电源中断开关功率管、高频变压器、控制集成电路以及输入整流二极管的发热量也会变高、加大损耗。
2.
2.1
开关电源的核心电路是开关电源中的电力电子电路，即主电路。对不同种类开关电源主电路的工作原理有深入的理解，是进行开关电路选型的基础，也是主电路和控制电路设计的基础。
根据电路是否具有回馈能力、输入端和输出端是否电气隔离以及电路的结构形式等三个原则，可以将开关电源中的电力电子电路分为不同的种类。不同种类的电路有着不同的特点和应用场合。总的来说，非回馈型的电路要比回馈型的电路结构简单、成本低，而绝大部分应用不需要开关电源具备回馈能力，所以，非回馈型的电路应用远比回馈型的电路广泛。非隔离型的电路要比隔离型的电路结构简单、成本低，但多数应用需要开关电源的输入端与其输出端隔离，或需要多组相互隔离的输出，因此，隔离型的电路应用更为广泛。
The thesis, completed the following:
(1)Need to select the switching power supply topology;
新型小功率开关电源补偿电路的研制
第3期 2008年6月工矿自动化 Industry and Mine Automation No.3 J un.2008 文章编号:1671-251X(2008)03-0033-03新型小功率开关电源补偿电路的研制刘 凌1, 张康智2, 李 彬3(1.西安文理学院,陕西西安 710065;2.西安航空技术高等专科学校,陕西西安 710077;3.陕西压延设备厂,陕西渭南 711711) 摘要:文章介绍了一种以BUC K为核心的变换器的结构和工作原理,探讨了开关电源中反馈控制的传递函数和环路参数的设计,阐述了变换器双极点-双零点补偿网络的设计原理与具体过程。
实验结果表明:采用补偿器后的变换器具有频响快、负载调整率高、输出电压稳定、暂态响应好等优点。
关键词:开关电源;BUC K变换器;双极点-双零点补偿器;环路补偿 中图分类号:T D611;TM643 文献标识码:A收稿日期:2007-10-21作者简介:刘 凌(1974-),陕西武功人,硕士,研究方向为智能监测与控制。
0 引言开关电源的核心部分是DC-DC变换器,由于DC-DC变换电路可以实现直流电压大范围的升压和降压,而且效率高、易于控制,在电力传输和工业。
但是DC-DC变换电路输出可能有偏差,环路设计就变成一项很重要的工作,它关系到电路的稳定性、响应速度动态过冲等指标。
但由于缺乏环路设计的理论分析,往往需要花费大量的时间来调试。
本文运用电压反馈型BUC K变换器的主拓扑和反馈控制模式作为DC-DC变换器的核心,通过双极点-双零点补偿电路进一步探讨了反馈控制的传递函数和环路参数的设计方法。
1 BUCK变换器的结构和工作原理电压反馈型BUC K变换器闭环控制系统由PWM控制器、IC芯片和反馈补偿网络3个部分组成,如图1所示。
V in-输入电压;V out-输出电压;V f-反馈电压图1 BUC K变换器闭环控制系统结构框图 图2为典型的BUC K变换器没有补偿电路的开环图,为了简化分析,假定功率开关管Q和D为图2 典型BUC K变换器没有补偿电路的开环图理想开关,滤波电感L为理想电感(电阻为0),电路工作在连续电流模式(CCM)下。
一种高效率小功率开关电源设计_廖建军
则次级匝数 Ｎｓ与初级匝数 Ｎｐ之比为０． １ ０． ８Ｖ， ４ ５。 ／ 采用 的 磁 芯 为 Ｐ Ｃ ４ ０ Ｐ ７ ４。 为 了 提 高 磁 芯 的 利 用 。磁芯的磁 率， 将电路的 开 关 频 率 设 置 为 ４ ０ ０ｋ Ｈ ｚ 磁芯的横截面积 感应强度与 变 压 器 初 级 匝 数 Ｎｐ， 开关管导通时间有关 ， 其表达式为 ： Ａｅ，
＿ Ｖｉ Ｖｏ＿ ｎ ｍ ｉ ｎ ｏ ｍ ｎ （ ） Ｂ＝ ４ × Δ Ｎｐ ×Ａｅ Ｎｓ ＿ Ｖｉ ×ｆ ｓ ｎ ｍ ｉ ｎ× Ｎｐ 式中 ， 其值为２ ＿ Ｖｉ ４ Ｖ， ｎ ｍ ｉ ｎ 为 最 低 输 入 电 压，
图 １ 变压器初级线圈匝数与磁感应强度的关系 Ｆ ｂ ｅ ｔ ｗ ｅ ｅ ｎ ｔ ｕ ｒ ｎ ｓ ｏ ｆ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍ ｅ ｒ ｓ ｒ ｉ ｍ ｅ ｒ ｉ ． １ Ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｈ ｉ ｐ ｇ ｐ ｃ ｏ ｉ ｌ ａ ｎ ｄ ｍ ａ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｆ ｌ ｕ ｘ ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ｇ
；定稿日期 ： 收稿日期 ： ２ ０ １ ２ ０ ９ １ ９ ２ ０ １ ２ １ ２ １ ４ － － － －
设计小型化高效率电源模 块电路 ： 输 入 电 压 Ｖｉ 标准输入为２ ４～３ ２ Ｖ， ８ ｎ为 ２ 输出电压 Ｖｏ 输 出 电 流 为 １． Ｖ； ０ ± ０． １ Ｖ， ２ ｕ ｔ为 ５． 输出纹波峰峰值小于 ３ 效率大于 ７ 电 Ａ； ０ ｍＶ； ８％ ； 路外形尺寸小于 ２ 输入输 ７ｍｍ ×２ ７ ｍｍ ×４ ｍｍ； 出隔离 。 ２． １ 单端反激结构 单端反激电路属于间接能量传递方式 。 单端反 激变换器拓扑输出 的 功 率 大 小 与 变 压 器 磁 芯 有 关 。 由于电路的高度要求仅有 ４ ｍｍ， 拟采用 Ｔ Ｄ Ｋ 公司
实用小功率开关稳压电源的设计
实用小功率开关稳压电源的设计西安交通大学姜向东杨拴科陈文洁摘要：介绍一种实用的小功率开关稳压电源的设计过程。
其输出电压稳定度高，源效应和负载效应较小,保护电路完善，体积小、重量轻、效率高。
关键词：开关稳压电源单端正激磁通复位1电路结构选择开关稳压电源与传统的线性稳压电源相比具有体积小、重量轻、效率高等优点，已成为稳压电源的主流产品。
为使电源结构简单、紧凑，工作可靠、减少成本，小功率开关稳压电源常采用单端反激型或单端正激型电路。
与单端反激型相比，单端正激型开关电流小、输出纹波小、更容易适应高频化。
用电流型PWM控制芯片UC3843构成的单端正激型开关稳压电源的主电路如图1所示。
图1主电路的结构实用的单端正激型开关稳压电源必须加磁通复位电路,以泄放励磁电路的能量。
如图1所示，开关管Q导通时D1导通，副边线圈N2向负载供电，D4截止，自馈电线圈Nf电流为零；Q关断时D1截止，D4导通，Nf经电容C1滤波后向UC3843供电，同时原边线圈N1上产生的感应电动势使D3导通，并加在RC上。
由于变压器中的磁场能量可通过Nf泄放，而不像一般的RCD磁通复位电路消耗在电阻上，这可减少发热，提高效率。
2电源技术规格输入电压：AC110/220V；输入电压变动范围：90V～240V；输入频率：50/60Hz；输出电压：12V；输出电流：2.5A；工作频率的选择：UC3843的典型工作频率为20kHz～500kHz。
开关频率的选择决定了变换器的许多特性。
开关频率越高,变压器、电感器体积越小,电路的动态响应也越好。
但随着频率的提高,诸如开关损耗,门极驱动损耗,输出整流管的损耗会越来越突出,而且频率越高,对磁性材料的选择和参数设计要求会越苛刻,另外,高频下线路的寄生参数对线路的影响程度难以预料,整个电路的稳定性,运行特性以及系统的调试会比较困难。
本电路中,选Rt=1.8kΩ,Ct=10nF。
由UC3843A定时电阻,电容与振荡器频率的关系曲线图,可得开关频率为f=85kHz，周期T=11.8μs；占空比：设计无工频变压器的单端正激型开关电源时，一般占空比D最大不超过0.5,这里选择Dmax=0.5。
小功率开关电源方案
小功率开关电源方案1. 引言小功率开关电源是一种常见的电源方案，广泛应用于电子设备中，如计算机、通信设备、消费电子产品等。
本文将介绍一个简单而有效的小功率开关电源方案，并提供相应的电路图和参数。
2. 设计原理小功率开关电源方案采用开关电源的工作原理，通过开关管控制输入电源的开关状态，从而实现输出电源的稳定性和可靠性。
具体设计原理如下：•输入电源通过整流电路将交流电转换为直流电，供给开关电源。
•开关电源由开关管、变压器、输出滤波电路和反馈电路组成。
•开关管通过开关动作周期性地完成输入电源的连接和断开，从而控制输出电源的稳定性和电流大小。
•变压器将输入电流转换为合适的电压和电流大小。
•输出滤波电路通过滤波元件（电感、电容等）对输出电流进行过滤，提高输出电压的稳定性。
•反馈电路通过采集输出电压，并根据设定参数进行比较和调节，控制开关管的开关状态，从而实现输出电压的稳定性。
3. 电路图下图为小功率开关电源的基本电路图：+------+| || |Vdc +---------| |---------++-------------+---------+_| |_+--------+------ Vo| Full-wave| Opto- |/ \\| Output || Bridge | Isolated| PI | Filter |+-------------+---------+ +---------+| || |+------+Load4. 主要参数小功率开关电源的主要参数如下：•输入电压范围：AC 110V-220V•输出电压范围：DC 5V-12V•输出电流范围：0-2A•开关频率：50-100kHz•效率：>80%•超负荷保护：有•过温保护：有5. 应用场景小功率开关电源广泛应用于各种电子设备中，特别是功率需求较低的场合。
以下是一些常见的应用场景：•电子产品充电器•家用电器•LED照明设备•无线通信设备6. 总结小功率开关电源是一种常见的电源方案，具有输入电压范围广、输出电压稳定、效率高等优点，适用于功率需求较低的场合。
一种用于智能电器的低成本小功率开关电源的研制
一 种 用 于 智 能 电器 的 低成 本 小功 率开 关 电源 的研 制
余 飞
（中国 邮政集 团公 司上 海研 究院 ，上海 ２０００６２）
摘要 本 文设 计 了一种用 于智 能电器 的小 功率 开关 电源 ， 阐述 了该 开 关 电源 的方案选 择 和工 作 原理 ， 以及 电路设 计 、变压器 设 计和 对 ＥＭＣ的设计 思路 。经试验 ，该 电源 达到 了设计 要求 ，成 本低 、体 积 小 、 电磁 兼容性 较好 ，具 有 较高 的应用 价值 。
本文 采用 的多 路输 出 的 ＢＵＣＫ结构就 是采 用耦 合 电感 （ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｉｎｄｕｃｔａｎｃｅ）的方式 获得 双路输 出， 作 为 ＢＵＣＫ 结构 的一 个变 种 ，其原 理如 图 １所 示 。 当 ＭＯＳ开 关 Ｓ 闭合 时 ， 给 电感 、电容 Ｃ 充 电 ； 当 Ｓ闭合 时 ，电感 三放 电，向 充 电，为副边 提供 能量 。这样 就较 好 的解决 了 ＢＵＣＫ结 构 多路输 出 的 问题 。此 外 ，Ｖｏ ２和 １及 市 电隔 离 ，有 利于 提高
关键 词 ：智 能 电器 ；开 关 电源；ＢＵＣＫ； 高频 变压器
Ｄ ｅｓｉｇｎ ｏｆ ａ ｌｏｗ ｃｏｓｔ ｌｏｗ ｐｏｗ ｅｒ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｐｏｗ ｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ｆｏｒ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｐｐａｒａｔｕｓ
凡 ｆ
（Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｈｉｎａ Ｐｏｓｔ Ｇｒｏｕｐ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００６２）
在低成 本 Ａｃ／ＤＣ多路 输 出结构 中，一 种较常 见 的 结 构 是在 高 电压 输 出 端采 用 低 压 差 线性 稳 压 器
一种小功率开关电源
专利名称：一种小功率开关电源专利类型：实用新型专利
发明人：蔡秋鸣
申请号：CN202121716160.8申请日：20210727
公开号：CN215646612U
公开日：
20220125
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种小功率开关电源，包括电源电路，电源电路与直流电连接，电源电路包括三极管、变压器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一二极管和第二二极管；外部的时钟脉冲装置通过第一电阻与三极管的基极连接，所述三极管的发射极通过第三电阻接地，三极管的集电极与变压器原边绕组的一端连接，变压器原边绕组的另一端与直流电连接，变压器原边绕组的两端之间还连接有第一二极管和第四电阻；变压器副边绕组通过第二二极管与外部的用电设备连接；其效果是：使电路结构大大简化，变压器无反馈，绕组只有输入和输出绕组，由于只有输入输出绕组，使转换关系变得非常简单，从而实现了开关电源结构简单，体积小，成本低等特点。
申请人：上海煜闻电子科技有限公司
地址：201100 上海市闵行区园文路28号2012室
国籍：CN
代理机构：北京酷爱智慧知识产权代理有限公司
代理人：钟继莲
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小功率开关电源的研制分析5页word
小功率开关电源的研制分析1 引言单片开关电源具有高集成度、高性价比、最简外围电路、最佳性能指标等特点，引起了越来越多人的重视。
目前，随着单片开关电源模块的应用，中小功率开关电源正朝着短、小、轻、薄的方向发展，可广泛用于仪器仪表、计算机、家用电器（如彩电、DVD、数码像机）、自动控制等领域，为新型高效节能电源的推广与普及奠定了基础。
开发各种通用型、精密型及特种单片开关电源，能够大大提高我国开关电源产品的科技水平和国内外市场上的竞争能力，创造出巨大的经济效益与社会效益。
NCP1200是新型高频开关电源芯片，它将开关电源中最重要的两个部分―PWM控制集成电路和功率开关管MOSFET集成在一块芯片上，构成PWM/MOSFET合二为一集成芯片，使外部电路简化，其工作频率高达100kHz，交流输入电压100～250V，AC/DC转换效率高达90%。
对70W以下的开关电源，采用NCP1200 作为主功率器件与其他电路相比，体积小、重量轻、自我保护功能齐全，从而降低了开关电源设计的复杂性。
特别适合制作中小功率AC-DC电源、各类充电适配器、DVD电压等。
2 开关电源基本原理2.1 开关电源的主要组成部分和控制方式开关电源的主要包括输入电网滤波器、输入整流滤波器、变换器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路。
它们的功能是：(1) 输入电网滤波器消除来自电网，如电动机的启动、电器的开关、雷击等产生的干扰，同时也防止开关电源产生的高频噪声向电网扩散。
(2) 输入整流滤波器将电网输入电压进行整流滤波，为变换器提供直流电压。
(3) 变换器是开关电源的关键部分。
它把直流电压变换成高频交流电压，并且起到将输出部分与输入电网隔离的作用。
(4) 输出整流滤波器将变换器输出的高频交流电压整流滤波得到需要的直流电压，同时还防止高频噪声对负载的干扰。
(5) 控制电路检测输出直流电压，并将其与基准电压比较，进行放大。
调制振荡器的脉冲宽度，从而控制变换器以保持输出电压的稳定。
小功率开关电源设计
摘要随着电子设备的飞跃发展，电子系统的心脏——电源也得到了迅速的发展，并对其要求越来越高。
开关电源被誉为高效节能电源，它具有稳压范围宽、功率密度比大、重量轻等优点，同时它在开关管上较少的能量损耗使它与线性电源相比，具有较高的效率，最高效率可达90％以上，从而使它在移动便携式设备中得到了广泛的应用，因此开展开关电源项目研究具有重要意义。
目前开关电源正向集成化、智能化的方向发展，高度集成、功能强大的单片开关电源代表着当今开关电源发展的主流方向。
本论文围绕当前流行的单片开关电源芯片进行了小功率开关电源的研究，设计出一种实用的单路输出精密通用式开关稳压电源，可用作半导体激光器驱动电源中的精密电压源。
该设计由五个模块电路构成：输入整流滤波、，功率转换电路、高频变换器、输出整流滤波和控制电路。
该电源共使用3片集成线路：TOP249Y6端单片开关电源（IC1）；线性光耦合器PC817A(IC2)；可调式精密并联稳压器TL431(IC3).对该电源的滤波、整流、反馈、启动及保护电路等分别作了细致的研究工作，并通过反复试验取得了高频变压器设计宝贵经验，掌握了单片开关电源设计的核心技术。
关键词单片开关电源；脉宽调制；高频变压器；纹波AbstractWith the rapid development of electronic equipment, electronic system of the heart - the power has been rapid development and its increasingly high demand. Known as energy efficient switching power supply, it has wide voltage range, power density than large, light weight, etc., while it is switch it on less energy consumption compared with the linear power supply with high efficiency, maximum efficiency of more than 90%, making it portable devices in mobile has been widely used to carry out switching power supply projects therefore important to study.Toward the present switching power supply is integrated, intelligent direction; highly integrated, powerful single rose on the power of today's switching power supply represents the mainstream of development direction. This paper focus on the popular single-chip switching power supply chip for a small switching power supply of the study, design a practical single-output precision universal regulated switching power supply, laser diode driver can be used in the precision voltage source.The design consists of five modules circuits: input rectifier filter, power conversion circuits, high frequency converters, output rectifier filter and control circuit. The power of integrated circuits using 3: TOP249Y6 end chip switching power supply (IC1); linear opt coupler PC817A (IC2); adjustable precision shunt regulator TL431 (IC3). The power supply filtering, rectification, feedback, starting and protection circuits were made by careful research and through trial and obtained valuable experience in designing high-frequency transformer; single-chip switching power supply design mastered the core technology.Key words: single-chip switching power supply; PWM; high frequency transformer; ripple目录摘要 (I)ABSTRACT........................................................... I I 目录.............................................................. I II 1 前言.. (1)1.1引言 (1)1．2单片开关电源的发展历史 (1)1．3单片开关电源的发展趋势和新技术 (3)1．3.1“绿色节能”型开关电源 (3)1.3.2 模块化的开关电源 (3)1.3.3 高频化的开关电源 (4)1.3.4智能数字化的单片开关电源 (4)1．4开关电源的工作原理和电路基本分类 (5)1．4．1开关稳压电源的基本工作原理 (5)1.4.2开关电源电路的基本分类 (6)1.5本论文设计的意义及内容 (9)1.5.1设计意义 (9)1.5.2设计要求 (10)2单片开关电源的工作原理和分类 (11)2.1单片开关电源的工作原理 (11)2.2.1单片开关电源的基本工作原理 (11)2.1.2单片开关电源的工作模式 (12)2.1.3单片开关电源的基本反馈电路 (13)2.2单片开关电源的分类及主要特点 (14)2.3单片开关电源芯片的性能特点 (15)2.4TOP249Y的工作原理与应用 (16)2.4.1 TOP249Y的管脚功能 (16)2.4.2 TOP249Y的内部结构 (17)3.方案原理与论证 (18)3.1整流滤波电路 (18)3.2高频变压器 (18)3.3开关电源的选用 (19)3.3.1 输出电流的选择 (19)3.3.2 保护电路 (19)3.4电源技术发展的基础—功率器件 (20)3.4.1开关管 (20)3.4.2磁性元件 (20)3.4.3 磁集成技术的发展和应用 (20)4小功率开关电源的电路设计 (23)4.1输入整流滤波电路 (24)4.2箝位保护电路 (25)4.3高频变压器 (26)4.3.1单片开关电源高频变压器的参数计算 (26)4.3.2高频变压器绕制设计的要点的注意事项 (30)4.4输出整流滤波电路的设计 (30)4.5反馈回路的设计 (31)4.6外围控制电路设计 (33)5开关电源电子设备的电磁兼容 (35)5.1电磁干扰的来源 (35)5.2电磁兼容性设计的基本原理 (36)5.2.1接地设计 (36)5.2.2滤波设计 (36)5.2.3屏蔽设计 (37)6测试结果与分析 (38)6.1MATLAB的简介 (38)6.2基于S IMULINK的电路仿真 (38)7总结与展望 (43)7.1总结 (43)7.2展望 (43)致谢 (45)参考文献 (46)1 前言1.1引言随着PWM技术的不断发展和完善, 开关电源得到了广泛的应用, 以往开关电源的设计通常采用控制电路与功率管相分离的拓扑结构, 但这种方案存在成本高、系统可靠性低等问题。
一种用于智能电器的低成本小功率开关电源的研制
一种用于智能电器的低成本小功率开关电源的研制余飞【摘要】本文设计了一种用于智能电器的小功率开关电源,阐述了该开关电源的方案选择和工作原理,以及电路设计、变压器设计和对EMC的设计思路.经试验,该电源达到了设计要求,成本低、体积小、电磁兼容性较好,具有较高的应用价值.【期刊名称】《电气技术》【年(卷),期】2018(019)003【总页数】5页(P95-99)【关键词】智能电器;开关电源;BUCK;高频变压器【作者】余飞【作者单位】中国邮政集团公司上海研究院,上海 200062【正文语种】中文随着经济社会的快速发展，电力供应的环保、高效、安全和可靠越来越成为工业界和学术界关注的热点，智能电网成为能源工业发展的新趋势。
智能电器是智能电网非常重要的组成部分，对支撑智能电网的发展需要，提高电力设备自身的性能起到了重要的作用。
近年来，各种智能电器层出不穷，而作为智能电器的核心部件，智能控制器的功能也在不断增强[1]。
在智能电器控制器的研制中，电源是其中的重要组成部分，其性能的好坏直接关系到整个控制器工作的稳定性。
而智能电器又具有量大面广、功能多、产品体积小、一般应用在电气环境较为恶劣的场合等特点，这样就对开关电源稳定性、成本、可靠性等提出了更高的要求[2]。
1 电源整体方案及工作原理智能控制器电源一般取至主回路或外部控制电源。
本文所需电源主要设计要求为85～265V AC/DC宽电压输入，一路5V/100mA输出供维持控制器的正常工作，一路24V/50mA供外部IO模块或通信电路使用。
总体输出功率约为1.7W。
在低成本AC/DC多路输出结构中，一种较常见的结构是在高电压输出端采用低压差线性稳压器（low dropout regulator, LDO）来获到低电压。
但是在本方案中，由于24V和5V之间压差较大，若采取从24V一路通过线性降压的方式获得5V一路输出，将会使得电源整体效率较低，LDO器件发热量较大，影响控制器整体工作的稳定性。
UC3842设计的小功率开关电源
摘要随着电力电子技术的发展以及创新，使得开关电源这一项技术也在不断地发展与创新，由于这一成本反转点日益向低输出电力端的移动，为开关电源提供了广阔的发展空间。
开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关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，这一点称为成本反转点。
设计论文主要是利用一种性能优良的电流控制型脉宽调制器UC3842。
假如由于某种原因使输出电压升高时，脉宽调制器就会改变驱动信号的脉冲宽度，亦即占空比D，使斩波后的平均值电压下降，从而达到稳压目的，反之亦然。
UC3842可以直接驱动MOS 管、IGBT等，适合于制作20～80W小功率开关电源。
关键词：开关电源；UC3842；脉宽调制；占空比AbstractAlong with the Power electronic technology development and innovation,it make that technology Switching power supply is always in the way of developing and innovating, whit the cost of inversion points increasingly to the low output power end mobile,make the Switch power supply provide a broad space for development.Switching power supply use the Modern electronic technology to control the turn-on and turn-off time ratio,maintain the stability of the output voltage of Power supply.Switching power supply used by Pulse width modulation(PWM)Control IC and MOSFET. Switching power supply and Linear power comparison,they are cost's as the Output Power increases,But their growth is different.Linear power supply costs in Certain output power point,is higher than Switching power supply.This point is called Cost inversion point.Design thesis is mainly using a kind of high performance current control Pulse width modulation UC3842.If some reasons make the output voltage rise,Pulse width modulator can change the drive signal pulse width,the Duty ratio D,the chopper after the average voltage drop,to achieve the goal of stabilizing voltage,The reverse is also true.UC3842 Can directly drive MOSFET,IGBT and so on.Suitable for the production of 20～80W Small power switch power supply.Key Words：Switching power supply，UC3842，Pulse width modulation，Duty ratio目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 课题背景与意义 (1)1.2 课题研究现状 (1)1.3 本课题的研究内容与目标 (1)2 开关电源的基本工作原理与电路结构 (2)2.1 开关电源的概述 (2)2.1.1 开关电源的工作原理 (2)2.1.2 开关电源的组成 (3)2.1.3 开关电源的特点 (4)2.2 开关器件 (5)2.1.1 开关器件的特征 (5)2.1.2 器件TL431 (5)2.1.3 电力二极管 (6)2.1.4 光耦PC817 (7)3 主要开关变换电路 (8)3.1 滤波电路 (8)3.2 反馈电路 (8)3.2.1 电流反馈电路 (8)3.2.2 电压反馈电路 (9)3.3 过电压保护电路 (10)4 UC3842 (11)4.1 UC3842的简介 (11)4.1.1 UC3842的引脚及其功能 (11)4.1.2 UC3842的内部结构 (12)4.1.3 UC3842的使用特点 (13)5 基于UC3842设计的小功率开关电源 (14)5.1开关电源设计指标 (14)5.1.1 元件的选择 (14)5.1.2 电路结构的选择 (15)5.2 启动电路 (16)5.3 PWM脉冲控制驱动电路 (17)5.4直流输出与反馈电路 (18)5.5 开关电源总电路图 (19)结论 (21)致谢 (22)参考文献 (23)1 绪论1.1 课题背景与意义电源向电子设备提供功率的装置，把其他形式的能转换成电能的装置叫做电源。
基于THX208小功率开关电源设计
天津理工大学课程设计报告题目：基于THX208小功率开关电源设计专业：班级：姓名：学号：指导教师：2017年 1月目录一、设计要求 (2)二、设计目的 (2)三、设计的具体实现 (2)1. 系统概述 (2)2. 单元电路设计 (3)四、结论与展望 (22)五、心得体会及建议 (23)六、参考文献 (24)七、附录 (24)1、作品照片 (25)2、原理图 (26)3、源程序清单 (27)4、答辩PPT缩印稿 (30)基于THX208小功率开关电源设计--电路设计一﹑设计要求熟读详细使用手册，搭建电路实现5V/3W的开关电源，根据控制芯片原理，设计合理的辅助电路，通过计算和仿真分析，得到系统优化参数。
掌握开关电源设计的核心技术，并对过程做了详细阐述。
1.根据需要选择开关电源的拓扑结构2.基于THX208设计开关电源的控制核心部分3.输出电压可调范围： +5V4.输出5V 0.5A, CC/CV二、设计目的(1)利用所学开关电源的理论知识进行硬件整体设计，锻炼学生理论联系实际、提高我们的综合应用能力。
(2)我们这次的课程设计是以THX208为基础，设计并开发小功率开关电源。
(3)掌握各个接口芯片(如THX208等)的功能特性及接口方法，并能用其实现一个简单的应用系统。
三、设计的具体实现1.系统概述①开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关开通和关断的就、时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源是一般又脉冲宽度调制（PWM）控制IC 和MOSFET构成。
开关电源主要是进行交流/直流、直流/直流、直流/交流功率转换的装置，通过对主变换回路以及控制回路的控制完成一系列的变换。
主变换回路将输入的交流电转换后传递给了负载，所以它决定了开关电源电路的结构形式、转换要求以及负载能力等一系列的技术指标；而控制回路是按照输入，输出技术指标的要求来进行检测，控制主变换回路的工作状态。
本设计开关电源控制集成电路主要包括电源电路、滤波整流电路、监测电路以及THX208控制芯片构成的控制电路。
低压输入小功率开关电源的研制
低压输入小功率开关电源的研制摘要：文中针对一款混合集成电路低输入电压小功率开关电源电路进行了理论分析，以及在调试过程中出现的技术难题和批量生产过程中出现的问题进行分析总结，对产品的可靠性预计也进行了理论分析。
关键词：低输入电压；绕制方法；可靠性1概述根据市场调研需求，混合集成电路低输入电压小功率DC/DC变换器，是将4.5V～5.5V的输入电压隔离转换为+5V的输出电压。
该产品可以广泛应用于多种型号工程的电源系统，具有非常重要的影响和意义。
产品的主要技术参数如下：1.输出电压范围：V：5±0.15V;O=1A;2.输出电流：IO3.效率：η≥70%;4.电压调整率：S≤50mV;V≤50mV;5.电流调整率：SI≤50mV；6. 输出电压纹波：VP-P7. 效率:η≥70％；8. 绝缘电阻:R≥100MΩ；J9. 工作温度：-55℃～+125℃。
2设计原理根据产品的技术指标和外形尺寸等要求，围绕电路设计、工艺设计、结构设计进行关键技术的相关论证工作，确定了该产品的设计和工艺方案。
由于产品的体积小（25.4×25.4×10.16mm3），确定该产品的电路设计采用反激式整流技术；产品输入电压低，启动瞬间电流大，为防止启动瞬间的电压、电流尖峰对元器件造成冲击，冲击过大造成元器件损伤，因此要求产品在低输入电压时启动电流小，为了保证启动电压小采取的措施就是加入软启动功能电路，保证产品的启动过程中启动电流和正常工作电流基本上一致；由于输入电压较低，为了保证脉宽调制器能正常工作，产品采用反馈供电，同时也能提高产品的效率。
在全面满足项目提出的性能指标的前提下，产品的高可靠性、优良的抗振能力、必要的降额设计及良好的热设计思想贯穿于整个设计中，集中保证了产品的高可靠性。
电路原理图如图1所示。
图1 电路原理图该产品设计采用单端反激式脉宽调制DC/DC变换器，主要由输入滤波电路、软启动电路、脉宽调制器电路、保护电路、取样反馈电路、输出滤波电路和反馈供电回路等组成。