top开关电源设计步骤
基于TOP227Y芯片的开关电源设计
基于TOP227Y芯片的开关电源设计开关电源是一种常见的电源设计，其基于TOP227Y芯片可以使得设计更加简单和可靠。
本文将从开关电源的基本原理、芯片的特性以及设计例子等方面进行详细介绍。
一、开关电源的基本原理开关电源是通过开关闭合来实现输入电源的调节，从而输出稳定的直流电压。
其主要由输入滤波电路、整流电路、变压器、开关管、输出滤波电路等部分组成。
1.输入滤波电路：主要用于过滤输入电源中的噪声和干扰。
常见的滤波元件有电容和电感，通过它们的组合可以实现对不同频率的干扰信号的滤除。
2.整流电路：主要用于将交流输入电源转换为直流电压，在开关电源中常使用整流桥进行整流操作。
3.变压器：开关电源中的变压器主要用于进行电压的转换和隔离，通过变压器的变比可以实现输入和输出电压的变换。
4.开关管：开关电源中的开关管控制着开关电源的输出状态，一般使用功率开关管如MOSFET进行开关操作。
5.输出滤波电路：用于对开关电源的输出进行滤波，使输出电压更加稳定。
二、TOP227Y芯片的特性TOP227Y芯片是一款高性能的开关电源集成芯片，具有以下特性：1.高集成度：TOP227Y芯片内部集成了PWM控制器、电流限制器、过温保护、短路保护等多种保护功能，能够有效保护电源和负载。
2.宽输入电压范围：TOP227Y芯片支持宽输入电压范围，适用于各种不同的应用场景。
3.高效率：TOP227Y芯片采用了高速开关技术和高效的PWM控制算法，能够实现高效节能的电源设计。
4.低功耗待机模式：TOP227Y芯片内置了低功耗待机模式，能够进一步降低电源系统的功耗。
三、基于TOP227Y芯片的开关电源设计例子下面以一个基于TOP227Y芯片的12V输出开关电源设计为例，进行详细说明：1.输入电压范围：100V~240V，输出电压：12V，输出电流：1A。
2.选择合适的变压器：根据输入电压范围选择合适的变压器，变压器的变比需要满足输出电压与输入电压的关系。
利用TOP242N的开关电源电路设计[共5篇]
![利用TOP242N的开关电源电路设计[共5篇]](https://img.taocdn.com/s3/m/471718a6d5d8d15abe23482fb4daa58da0111c6d.png)
利用TOP242N的开关电源电路设计[共5篇]第一篇：利用TOP242N的开关电源电路设计利用TOP242N的开关电源电路设计开关电源基于自身的体积小巧和转换效率高的特点已在电子产品中得到了广泛的应用，特别是美国PI公司开发的TOPSwitch系列高频开关电源集成芯片的出现，使电路设计更为标准成熟、简洁便捷。
但该TOPSwitch系列的集成芯片其典型输入电压设计为不高于275V的情况下工作，在工业现场，电网的电压往往受用电负载的变化而变动，特别是负载较大时情况尤其严重，另外现场环境的干扰尖峰也会叠加在输入电压上一起进入电源电路，致使在恶劣环境下正常供电的电源芯片或其它的元件极其容易损坏。
超宽范围输入的电源可在输入80～400V的范围内正常工作，同时也为现场任意采用220V相电压或380V线电压，还是一次高压互感器出来的100V电压，均可直接使用提供了方便。
一、利用了TOP242N设计了一个实用的三路输出的开关电源，其输出分别为5V／0．6A、5V／0．1A、15V／0．15A，电路原理图如图1所示。
要求输入电压范围为交流80～400V，输出总功率约为6W左右。
1)前端电路设计当输入电压要求为AC400V时，考虑输入时电源的波动变化为±15％，则最高输入电压将达到460V左右，此输入电压经整流滤波后，其电压可达650V左右，再考虑加上输出反馈的电压Uor和漏感形成的尖峰电压叠加后其最高电压将超过800V，而该芯片的最高电压为700V，为了保证TOP242能正常安全工作，在设计前端电路时增加了一个MOS管，让MOS管与TOP242串接，并实现与TOP管同步开关来提高整体耐压。
本设计采用的MOS管是IR公司的IRFBC20，其耐压为600V，导通关断时间为几十个ns，这可以大大减少开关损耗。
MOS管的通断由TOP242N控制，这样可以使MOS管和TOP242N 内部的开关管时序保持一致，见图1。
最新TOP223Y开关电源设计
T O P223Y开关电源设计多路输出式单片开关电源的电路设计（单片开关电源技术讲座之三）河北科学大学沙占友庞志锋武卫东（石家庄050054）摘要：单片开关电源是国际上90年代才开始流行的新型开关电源芯片。
本文阐述其多路输出式电路设计方法。
关键词：单片开关电源多路输出电路设计中图法分类号：TN86文献标识码：A文章编号：0219－2713(2000)10－545－04许多家电产品（如电视机、机顶盒解码器、录像机）都需要由多路稳压电源来供电。
在电子仪器、自控装置中也要给各种模拟与数字电路提供多路电源。
利用单片开关电源可实现多路电压输出。
下面通过一个典型实例来详细介绍多路输出式开关电源的优化设计。
1电路设计方案1．1确定多路输出的技术指标假定要设计的开关电源具有三路输出：主输出UO1（5V，2A，10W）,辅助输出为UO2（12V，1.2A，14.4W）和UO3（30V，20mA，0.6W）。
总输出功率为25W。
技术指标详见表1。
各路输出的稳压性能对于电路结构和高频变压器的设计至关重要。
通常，主输出的稳定性要高于辅助输出。
现将＋5V作为主输出，专门供CMOS，TTL数字电路使用，其负载调整率SI≤±1％，其余两路优于±5％。
1．2确定反馈电路多路输出的反馈电路有四种类型：基本反馈电路；改进型基本反馈电路；配稳压管的光耦反馈电路；配TL431的光耦反馈电路。
以第四种电路的稳压性能为最佳。
利用表2可选定反馈电路。
需要指出，多路输出要比单路输出的SI值高，并且主输出指标优行辅助输出。
表2可供多路输出选择的四种反馈电路馈电路 配TL431的光耦反馈电路±1％≤5％由TL431提供高稳定度的参考电压，主输出作为主要反馈信号，其余各路输出按一定比例反馈。
（1）基本反馈电路是利用反馈绕组间接获取输出电压的变化信号，因此不需要使用光耦合器。
该方案的电路最为简单，但开关电源的稳定性不高，难于把负载调整率SI 降至±5％以下。
(整理)top反激变压器设计流程.
第二节TOPSwitch组成单端反激式开关电源的设计流程图TOPSwitch是内含高压功率MOSFET开关管的单片复合IC器件，它包含所有的模拟和数字控制电路，能完成隔离变压、调整稳压、自动保护等开关电源需要的全部功能。
由于IC 外部元器件很少，因此它能大为简化电源的设计。
又因它的开关频率高达100KHz，从而能V时明显缩小电源变压器的尺寸，并且允许使用更小的储能元件。
当电网电压为85-265ACV时，输出功率则达100W。
其输出功率功率可达50W，当电网电压为195-265AC设计一台单端反激式离线开关电源，涉及到电气工程的许多方面：模拟电路和数字电路的结构，双极管和MOS功率管器件的特征，磁性材料的考虑，热温升的散发，过流和过压的安全防护，控制回路的稳定性能等。
这就提出了一个巨大的挑战：它的设计涉及到需要综合协调的许多可变因素。
正是由于TOPSwitch的高度集成化，才使得这项设计任务被大大地简化。
因为它有效的缩减了设计变数项目，并且建立了IC内部回路的稳定性，所以发展成为一种简单的逐步设计方法，使之容易遵循参照，并指引读者从TOPSwitch的设计流程图中，快速的得到较满意的结果。
一台开关电源的设计，本质上是一件把许多变数调节到最佳值的反复过程。
它的设计方法大体上可有下述三部分：一是完整的设计流程图，而是简明扼要的设计步骤，三是深化的数据信息处理。
在构思阶段的流程图，是做成一个框图来提供全局的概貌，并指出完整的设计步骤。
该逐步设计程序是设计方法的一种简化模式，在执行程序阶段，他自始至终指导读者如何按给定的电源系统指标要求和规范，运用经验规则，查阅表格和简化的图示项目，来完成所需的TOPSwitch反激式电源的设计在优化最佳数据和信息的过程中，可利用关键的基本工作数据作为设计指南，例如一些方程式和导向图标等。
在以上三者之间，它们提供了前后相互参照的内容，让读者能开阔思路，在给定的阶段执行有关程序，实现最佳参数，这有利于深入理解和进一步优化数据。
一种基于TOP224Y的单片开关电源设计
一种基于TOP224Y的单片开关电源设计开关电源是一种利用电子开关器件（MOSFET、BJT等）控制开关管的导通和截止，通过变压器和滤波电路将交流电转换为所需直流电压和电流的电源装置。
TOP224Y是Power Integrations公司生产的一款集成开关电源控制电路芯片，具有宽工作电压范围、高效率和保护功能等特点，适用于AC/DC和DC/DC应用。
本文将设计一种基于TOP224Y的单片开关电源，包括输入电路、整流滤波电路、功率开关电路、恒流控制电路和输出电路等部分。
一、输入电路设计：1.选择合适的输入电压范围，根据具体应用需求选择220V或110V交流电。
TOP224Y的工作电压范围为85VAC至265VAC。
2.接入电源线路，需要注意线路的接线安全性，使用绝缘电源插头和标准线路。
此外，还需考虑过压、过流、过温等保护电路，保证设备的可靠性和安全性。
二、整流滤波电路设计：1.整流器：使用桥式整流电路，将交流电转换为直流电，提供给后续的功率开关电路。
TOP224Y的输入电流范围为15mA至30mA。
2.滤波器：使用电容和电感构成的滤波器，对整流后的直流电进行滤波，减小电源电流的纹波幅度，提供稳定的直流电源。
需根据应用需求选择合适的电容和电感值。
三、功率开关电路设计：1.选择合适的功率开关器件，TOP224Y支持外接MOSFET或BJT作为功率开关管。
根据应用需求选择合适的开关器件，考虑其导通电阻、耐压能力和响应速度等指标。
2.设计开关电路的驱动电路，将TOP224Y的控制信号转换为开关管的驱动信号，保证开关管的灵敏性和可靠性。
四、恒流控制电路设计：1.根据应用需求，设计合适的恒流控制电路，保证输出电流的稳定性和精度。
TOP224Y具有电流限制和恒流模式功能，可根据具体应用要求进行设计。
2.根据实际需求，选择合适的反馈电路，将输出电流与参考电流进行比较，通过反馈信号控制TOP224Y，实现恒流输出控制。
top开关电源设计步骤
开关电源设计步骤步骤1 确定开关电源的根本参数① 交流输入电压最小值u min② 交流输入电压最大值u max③ 电网频率F l 开关频率f④ 输出电压V O 〔V 〕：⑤ 输出功率P O 〔W 〕：⑥ 电源效率η：一般取80％⑦ 损耗分配系数Z ：Z 表示次级损耗与总损耗的比值，Z=0表示全部损耗发生在初级，Z=1表示发生在次级。
一般取Z=0.5步骤2 根据输出要求，选择反响电路的类型以及反响电压V FB步骤3 根据u ，P O 值确定输入滤波电容C IN 、直流输入电压最小值V Imin① 令整流桥的响应时间tc=3ms② 根据u ，查处C IN 值③ 得到V imin步骤4 根据u ，确定V OR 、V B① 根据u 由表查出V OR 、V B 值② 由V B 值来选择TVS步骤5 根据Vimin 和V OR 来确定最大占空比DmaxV OR Dmax= ×100％V OR +V Imin －V DS(ON) ① 设定MOSFET 的导通电压V DS(ON)② 应在u=umin 时确定Dmax 值，Dmax 随u 升高而减小步骤6步骤7 ① 输入电流的平均值I A VG确定C IN ,V Imin 值P OI A VG=ηV Imin②初级峰值电流I PI A VGI P=(1－0.5K RP)×Dmax③初级脉动电流I R④初级有效值电流I RMSI RMS=I P√D max×(K RP2/3－K RP+1)步骤8根据电子数据表和所需I P值选择TOPSwitch芯片①考虑电流热效应会使25℃下定义的极限电流降低10％，所选芯片的极限电流最小值I LIMIT(min)应满足：0.9 I LIMIT(min)≥I P步骤9和10计算芯片结温Tj①按下式结算：Tj＝[I2RMS×R DS(ON)+1/2×C XT×(V Imax+V OR) 2 f ]×Rθ＋25℃式中C XT是漏极电路结点的等效电容，即高频变压器初级绕组分布电容②假设Tj＞100℃，应选功率较大的芯片步骤11验算I P IP=0.9I LIMIT(min)①输入新的K RP且从最小值开始迭代，直到K RP=1②检查I P值是否符合要求③迭代K RP=1或I P=0.9I LIMIT(min)步骤12计算高频变压器初级电感量L P，L P单位为μH106P O Z(1－η)+ ηL P= ×I2P×K RP(1－K RP/2)f η步骤13选择变压器所使用的磁芯和骨架，查出以下参数：①磁芯有效横截面积Sj〔cm2〕，即有效磁通面积。
基于TOP222Y的单片开关电源的设计
基于TOP222Y的单片开关电源的设计单片开关电源是一种高效、稳定的电源设计，其使用了一种完整的电源系统，通过将整个开关电源控制电路集成到一个单一的芯片中，大大简化了电路设计和调试的复杂性。
基于top222y的单片开关电源设计可分为以下几个步骤：1.确定输入与输出参数：首先需要确定输入电源的电压范围（AC或DC）以及输出电源的电压和电流需求。
这些参数将对整个设计的选择和校准产生重要影响。
2.选取合适的元件：根据输入和输出参数，可以选择合适的元件，包括电容器、电感、二极管和开关管等。
这些元件的选择将使电源设计能在指定的电压和电流范围内工作。
3.设计供电电路：供电电路是整个单片开关电源设计中非常重要的一部分，它将提供电源稳定的输入电压以及必要的保护和滤波功能。
通过选择合适的电容器和滤波电路，可以将输入电源中的噪声和干扰最小化。
4.设计控制电路：控制电路是单片开关电源设计的核心，它负责控制开关管的开关操作以及输出电压和电流的稳定调节。
通过使用top222y芯片，可以实现开关管的高效开关，并通过反馈电路对输出进行精确控制。
5.进行仿真和测试：对于任何电源设计来说，进行仿真和测试是非常重要的步骤。
通过使用仿真软件对电源设计进行模拟和分析，可以提前发现潜在的设计问题并进行调整。
在完成仿真后，需要进行实际的测试以验证设计的性能和可靠性。
基于top222y的单片开关电源设计具有一系列优点，如高效率、稳定性、小体积和低成本等，适用于各种应用场合，例如电子设备、工业控制系统和通信设备等。
同时，它还具有一些保护功能，如过压保护、过流保护和短路保护，以确保电源的安全运行。
总而言之，基于top222y的单片开关电源设计是一项重要而复杂的工程，需要仔细考虑各种因素并进行详细的设计和测试。
通过合理的参数选择和元件选取，可以实现一个高效、稳定的电源系统，满足各种电源需求。
top开关电源设计及电路2
TOPSwitch-FX系列单片机开关电源的应用摘要：介绍TOPSwitch-FX系列产品在通用高效开关电源、机顶盒开关电源、PC 待机电源中的典型应用。
TOPSwitch-FX系列单片机电源集成电路，可广泛应用于各种通用及专用开关电源、待机电源、开关电源模块中。
一、能进行外部限流的12V、30W开关电源由TOP234Y构成12V、30W高效开关电源的电路如图1所示。
其交流输入电压范围是AC85～265V，满载时电源效率可达80%。
交流电压u依次经过电磁干扰（EMI）滤波器（C10，L1）、输入整流滤波器（BR，C1）获得直流高压UI。
UI经过R1和R2分压后接M端，能使极限电流随UI升高而降低。
R1可提供电压前馈信号，当UI偏高时能自动降低最大占空比，以减小输出纹波。
R2为电流极限设定电阻，所设定的Ilimit≈0.7Ilimit=0.7×1.5A=1.05A，略高于低压输入时的峰值电流Ip值。
这里将系数取0.7是考虑到TOP234Y在宽范围输入时，最大连续输出功率Pom=45W,而实际输出功率P'om=30M，即P'om/Pom=30/45=0.67≈0.7。
采用这种设计方法允许高频变压器选用尺寸较小的磁芯，通过增加初级电感量Lp来降低TOP234Y的功耗，并防止出现磁饱和现象。
此外，由于采用了降低Dmax的电压前馈技术即使输入电压UI和初级感应电压UOR较高，开关电源也能正常工作。
它允许使用成本的R，C，VD型漏极钳位电路（R3，C7，VD1），以替代价格较高的TVS（瞬态电压抑制器）、VD型钳位电路，用于吸收在TOP234Y关断时由高频变压器漏感产生的尖峰电压，对漏极起到保护作用。
次级电压经过VD2，C2，C3，L2和C4整流滤波后，获得+12V、2.5A的稳压输出。
为减小整流管的损耗，VD2采用MBR1060型10A/60V肖特基二极管。
C9和R7并联在VD2两端，能防止VD2在高频开关状态下产生自激振荡（振铃）。
TOP223Y开关电源设计实例
多路输出式单片开关电源的电路设计（单片开关电源技术讲座之三）河北科学大学沙占友庞志锋武卫东（石家庄050054）摘要：单片开关电源是国际上90年代才开始流行的新型开关电源芯片。
本文阐述其多路输出式电路设计方法。
关键词：单片开关电源多路输出电路设计中图法分类号：TN86文献标识码：A文章编号：0219－2713(2000)10－545－04许多家电产品（如电视机、机顶盒解码器、录像机）都需要由多路稳压电源来供电。
在电子仪器、自控装置中也要给各种模拟与数字电路提供多路电源。
利用单片开关电源可实现多路电压输出。
下面通过一个典型实例来详细介绍多路输出式开关电源的优化设计。
1电路设计方案1．1确定多路输出的技术指标假定要设计的开关电源具有三路输出：主输出UO1（5V，2A，10W）,辅助输出为UO2（12V，1.2A，14.4W）和UO3（30V，20mA，0.6W）。
总输出功率为25W。
技术指标详见表1。
各路输出的稳压性能对于电路结构和高频变压器的设计至关重要。
通常，主输出的稳定性要高于辅助输出。
现将＋5V作为主输出，专门供CMOS，TTL数字电路使用，其负载调整率SI≤±1％，其余两路优于±5％。
1．2确定反馈电路多路输出的反馈电路有四种类型：基本反馈电路；改进型基本反馈电路；配稳压管的光耦反馈电路；配TL431的光耦反馈电路。
以第四种电路的稳压性能为最佳。
利用表2可选定反馈电路。
需要指出，多路输出要比单路输出的SI值高，并且主输出指标优行辅助输出。
表2可供多路输出选择的四种反馈电路配TL431的光耦反馈电路±1％≤5％由TL431提供高稳定度的参考电压，主输出作为主要反馈信号，其余各路输出按一定比例反馈。
（1）基本反馈电路是利用反馈绕组间接获取输出电压的变化信号，因此不需要使用光耦合器。
该方案的电路最为简单，但开关电源的稳定性不高，难于把负载调整率SI降至±5％以下。
开关电源设计 教程
开关电源设计教程开关电源是一种常见的电源供应器件，广泛应用于各种电子设备中。
它以AC电源为输入，经过整流、滤波和开关变换等环节，将电能转换成要求的直流电压和电流输出，从而为设备提供稳定的电源供应。
开关电源设计的基本步骤包括需求分析、元件选型、拓扑结构设计、电路参数计算和电路调试等。
下面将从这些方面简要介绍开关电源的设计过程。
首先，需求分析是开关电源设计的关键一步。
设计师需要明确电源的输出电压、电流和负载特性等需求，以确定设计的基本参数。
这些需求将决定电源的拓扑结构和元件选型。
接下来是元件选型。
在开关电源设计中，元件选型涉及到开关管、电感、电容、输入滤波器和输出滤波器等多个方面。
设计师需要根据需求和预算考虑到元件的参数，如功率、电压和电流等，选择合适的元件。
拓扑结构设计是开关电源设计中的重要环节。
常见的开关电源拓扑结构有反激式、正激式和共振式等。
设计师需要根据需求和应用场景选择适合的拓扑结构，并结合元件选型进行电路设计。
电路参数计算是开关电源设计中的关键一步。
设计师需要计算开关管的驱动电压和电流、电感的参数以及电容的容量等，以保证电路的正常工作。
同时，还需要考虑开关频率、效率和稳定性等因素。
最后是电路调试。
设计师需要通过实际测试和调试来验证电路的工作状况和性能指标。
在这一过程中，可能需要对电路的一些参数进行微调和优化，以达到设计要求。
综上所述，开关电源设计涉及到多个方面的考虑和计算，需要设计师具备一定的电路和元器件知识。
随着技术的进步和应用的扩大，开关电源设计也在不断演进和创新，以满足各种新的需求和挑战。
基于TOP Switch LED开关电源设计课程设计
基于TOP Switch LED开关电源设计摘要开关电源以其低功耗、高效率、体积小、重量轻、稳压范围宽等优点受到人们亲睐，在通信设备、数控装置、仪表仪器等各种电子电气设备中得到广泛应用。
TOP系列芯片由美国PI公司（美国功率公司）生产，是一款专门为开关电源设计提供设计支持的集成芯片，TOP系列芯片具有集成度高、性价比高、外围电路简单、性能指标稳定以及构成高效率无工频变压器隔离式开关电源的优点。
目前以及被广泛用作小功率开关电源、精密开关电源和电源模板的优选集成电路。
LED被称为第四代光源，具有节能、安全、环保寿命长、低功耗、高亮度、光束集中、维护简便等特点，广泛用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明等领域。
TOP253EN芯片专门提供输出43W以下的电源方案，论文针对TOP253EN的特性，对外围电路进行相关设计，使设计电源能稳定输出12V,1.67A为LED持续供电。
关键词：开关电源 LED TOP Switch 直流反激式目录前言第一章：绪论1.1课题研究现状1.2 课题研究意义及发展前景1.3章节分配第二章：LED开关电源简介第三章：基于TOP Switch LED开关电源的总体设计3.1设计要求3.2 总体设计流程图3.3 器件选择3.4 TOP253EN芯片性能特点第四章：LED开关电源各电路设计4.1整流滤波电路设计4.2 变压器设计4.3输入整流电路设计4.4 反馈电路设计4.5 对阻断二极管的选择4.6开关电源原理图绘制第五章：安全性能分析5.1电源散热与效率5.2安全分析第六章：总结6.1 开关电源干扰来源分析6.2开关电源抑制干扰措施分析致谢参考文献第一章绪论1.1课题研究现状半导体照明技术的开发研究引起了全球研究机构和企业的重视，国外共近有约200家机构参与GaN器件，材料和设备的研发。
近300所大学和研究所参与GaN的研发。
目前，功率型白光LED光视效能（发光效率）100lm/W,研究水平达到160lm/W.经过技术发展和市场竞争，世界主要LED厂商已经形成各种的特色。
TOP开关电源芯片工作原理及应用电路资料
TOP开关电源芯片工作原理及应用电路1.什么叫TOP开关电源芯片TOP开关电源的芯片组是三端离线式脉宽调制单片开关集成电路TOP(ThreeterminalofflinePWM)的简称,TOP将PWM控制器与功率开关MOSFET合二为一封装在一起，。
采用TOP开关集成电路设计开关电源，可使电路大为简化，体积进一步缩小，成本也明显降低。
2.TOP开关结构及工作原理2.1 结构TOP开关集各种控制功能、保护功能及耐压700V的功率开关MOSFET 于一体，采用TO220或8脚DIP封装。
少数采用8脚封装的TOP开关，除D、C两引脚外，其余6脚实际连在一起，作为S端，故仍系三端器件。
三个引出端分别是漏极端D、源极端S和控制端C。
其中，D是内装MOSFET的漏极，也是内部电流的检测点，起动操作时，漏极端由一个内部电流源提供内部偏置电流。
控制端C控制输出占空比，是误差放大器和反馈电流的输入端。
在正常操作时，内部的旁路调整端提供内部偏置电流，且能在输入异常时，自动锁定保护。
源极端S是MOSFET的源极，同时是TOP开关及开关电源初级电路的公共接地点及基准点。
图1 为TOP开关电源芯片的内部结构电路图图1TOP开关内部工作原理框图2.2工作原理TOP包括10部分，其中Zc为控制端的动态阻抗，RE是误差电压检测电阻。
RA与CA构成截止频率为7kHz的低通滤波器。
主要特点是：（1）前沿消隐设计，延迟了次级整流二级管反向恢复产生的尖峰电流冲击；（2）自动重起动功能，以典型值为5％的自动重起动占空比接通和关断；（3）低电磁干扰性（EMI），TOP系列器件采用了与外壳的源极相连，使金属底座及散热器的dv/dt=0，从而降低了电压型控制方式与逐周期峰值电流限制;（4）电压型控制方式与逐周期峰值电流限制。
下面简要叙述一下：（1）控制电压源控制电压Uc能向并联调整器和门驱动极提供偏置电压，而控制端电流IC则能调节占空比。
控制端的总电容用Ct表示，由它决定自动重起动的定时，同时控制环路的补偿，Uc有两种工作模式，一种是滞后调节，用于起动和过载两种情况，具有延迟控制作用；另一种是并联调节，用于分离误差信号与控制电路的高压电流源。
TOPSwitch组成单端反激式开关电源的设计流程图
TOPSwitch组成单端反激式开关电源的设计流程图TOPSwitch是内含高压功率MOSFET开关管的单片复合IC器件，它包含所有的模拟和数字控制电路，能完成隔离变压、调整稳压、自动保护等开关电源需要的全部功能。
由于IC外部元器件很少，因此它能大为简化电源的设计。
又因它的开关频率高达100KHz，从而能明显缩小电源变压器的尺寸，并且允许使用更小的储能元件。
当电网电压为85-265 时其输出功率功率可达50W，当电网电压为195-265 时，输出功率则达100W。
设计一台单端反激式离线开关电源，涉及到电气工程的许多方面：模拟电路和数字电路的结构，双极管和MOS功率管器件的特征，磁性材料的考虑，热温升的散发，过流和过压的安全防护，控制回路的稳定性能等。
这就提出了一个巨大的挑战：它的设计涉及到需要综合协调的许多可变因素。
正是由于TOPSwitch的高度集成化，才使得这项设计任务被大大地简化。
因为它有效的缩减了设计变数项目，并且建立了IC内部回路的稳定性，所以发展成为一种简单的逐步设计方法，使之容易遵循参照，并指引读者从TOPSwitch的设计流程图中，快速的得到较满意的结果。
一台开关电源的设计，本质上是一件把许多变数调节到最佳值的反复过程。
它的设计方法大体上可有下述三部分：一是完整的设计流程图，二是简明扼要的设计步骤，三是深化的数据信息处理。
在构思阶段的流程图，是做成一个框图来提供全局的概貌，并指出完整的设计步骤。
该逐步设计程序是设计方法的一种简化模式，在执行程序阶段，他自始至终指导读者如何按给定的电源系统指标要求和规范，运用经验规则，查阅表格和简化的图示项目，来完成所需的TOPSwitch反激式电源的设计在优化最佳数据和信息的过程中，可利用关键的基本工作数据作为设计指南，例如一些方程式和导向图标等。
在以上三者之间，它们提供了前后相互参照的内容，让读者能开阔思路，在给定的阶段执行有关程序，实现最佳参数，这有利于深入理解和进一步优化数据。
TOPSwitch单端反激式开关电源设计
第二节TOPSwitch组成单端反激式开关电源的设计流程图TOPSwitch是内含高压功率MOSFET开关管的单片复合IC器件，它包含所有的模拟和数字控制电路，能完成隔离变压、调整稳压、自动保护等开关电源需要的全部功能。
由于IC 外部元器件很少，因此它能大为简化电源的设计。
又因它的开关频率高达100KHz，从而能V时明显缩小电源变压器的尺寸，并且允许使用更小的储能元件。
当电网电压为85-265ACV时，输出功率则达100W。
其输出功率功率可达50W，当电网电压为195-265AC设计一台单端反激式离线开关电源，涉及到电气工程的许多方面：模拟电路和数字电路的结构，双极管和MOS功率管器件的特征，磁性材料的考虑，热温升的散发，过流和过压的安全防护，控制回路的稳定性能等。
这就提出了一个巨大的挑战：它的设计涉及到需要综合协调的许多可变因素。
正是由于TOPSwitch的高度集成化，才使得这项设计任务被大大地简化。
因为它有效的缩减了设计变数项目，并且建立了IC内部回路的稳定性，所以发展成为一种简单的逐步设计方法，使之容易遵循参照，并指引读者从TOPSwitch的设计流程图中，快速的得到较满意的结果。
一台开关电源的设计，本质上是一件把许多变数调节到最佳值的反复过程。
它的设计方法大体上可有下述三部分：一是完整的设计流程图，而是简明扼要的设计步骤，三是深化的数据信息处理。
在构思阶段的流程图，是做成一个框图来提供全局的概貌，并指出完整的设计步骤。
该逐步设计程序是设计方法的一种简化模式，在执行程序阶段，他自始至终指导读者如何按给定的电源系统指标要求和规范，运用经验规则，查阅表格和简化的图示项目，来完成所需的TOPSwitch反激式电源的设计在优化最佳数据和信息的过程中，可利用关键的基本工作数据作为设计指南，例如一些方程式和导向图标等。
在以上三者之间，它们提供了前后相互参照的内容，让读者能开阔思路，在给定的阶段执行有关程序，实现最佳参数，这有利于深入理解和进一步优化数据。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
开关电源设计步骤
步骤1 确定开关电源的基本参数
① 交流输入电压最小值u min
② 交流输入电压最大值u max
③ 电网频率F l 开关频率f
④ 输出电压V O （V ）：已知
⑤ 输出功率P O （W ）：已知
⑥ 电源效率η：一般取80％
⑦ 损耗分配系数Z ：Z 表示次级损耗与总损耗的比值，Z=0表示全部损耗发生在初级，
Z=1表示发生在次级。
一般取Z=0.5
步骤2 根据输出要求，选择反馈电路的类型以及反馈电压V FB
步骤3 根据u ，P O 值确定输入滤波电容C IN 、直流输入电压最小值V Imin
① 令整流桥的响应时间tc=3ms
② 根据u ，查处C IN 值
③ 得到V imin
步骤4 根据u ，确定V OR 、V B
① 根据u 由表查出V OR 、V B 值
② 由V B 值来选择TVS
步骤5 根据Vimin 和V OR 来确定最大占空比Dmax
V OR Dmax= ×100％
V OR +V Imin －V DS(ON) ① 设定MOSFET 的导通电压V DS(ON)
② 应在u=umin 时确定Dmax 值，Dmax 随u 升高而减小
步骤6 u(V) K RP 最小值(连续模式) 最大值(不连续模式)
固定输入:100/115
0.4 1 通用输入:85~265
0.4 1 固定输入:230±35
0.6 1
确定C IN ,V Imin 值 u(V) P O (W) 比例系数(μF/W) C IN (μF) V Imin (V) 固定输入:100/115 已知 2~3 (2~3)×P O ≥90 通用输入:85~265 已知 2~3 (2~3)×P O ≥90 固定输入:230±35 已知 1 P O ≥240 u(V) 初级感应电压V OR (V) 钳位二极管 反向击穿电压V B (V)
固定输入:100/115 60 90
通用输入:85~265 135 200
固定输入:230±35 135 200
步骤7确定初级波形的参数
①输入电流的平均值I A VG
P O
I A VG=
ηV Imin
②初级峰值电流I P
I A VG
I P=
(1－0.5K RP)×Dmax
③初级脉动电流I R
④初级有效值电流I RMS
I RMS=I P√D max×(K RP2/3－K RP+1)
步骤8根据电子数据表和所需I P值选择TOPSwitch芯片
①考虑电流热效应会使25℃下定义的极限电流降低10％，所选芯片的极限电流最小值
I LIMIT(min)应满足：0.9 I LIMIT(min)≥I P
步骤9和10计算芯片结温Tj
①按下式结算：
Tj＝[I2RMS×R DS(ON)+1/2×C XT×(V Imax+V OR) 2 f ]×Rθ＋25℃
式中C XT是漏极电路结点的等效电容，即高频变压器初级绕组分布电容
②如果Tj＞100℃，应选功率较大的芯片
步骤11验算I P IP=0.9I LIMIT(min)
①输入新的K RP且从最小值开始迭代，直到K RP=1
②检查I P值是否符合要求
③
④迭代K RP=1或I P=0.9I LIMIT(min)
步骤12计算高频变压器初级电感量L P，L P单位为μH
106P O Z(1－η)+ η
L P= ×
I2P×K RP(1－K RP/2)f η
步骤13选择变压器所使用的磁芯和骨架，查出以下参数：
①磁芯有效横截面积Sj（cm2），即有效磁通面积。
②磁芯的有效磁路长度l（cm）
③磁芯在不留间隙时与匝数相关的等效电感AL(μH/匝2)
④骨架宽带b（mm）
步骤14为初级层数d和次级绕组匝数Ns赋值
①开始时取d＝2（在整个迭代中使1≤d≤2）
②取Ns=1T /V(100V/115V交流输入)，或Ns=0.6T/V(220V或宽范围交流输入)
(例如：110V交流输入,15VDC输出，输出整流管压降为0.7V，那么NS=16T.)
③Ns=0.6×(V O+V F1)
④在使用公式计算时可能需要迭代
步骤15计算初级绕组匝数Np和反馈绕组匝数N F
①设定输出整流管正向压降V F1
②设定反馈电路整流管正向压降V F2
③计算N P
V OR
N P=N S×
V O+V F1
④计算N F
V FB+V F2
N F=N S×
V O+V F1
步骤16~步骤22设定最大磁通密度B M、初级绕组电流密度J、磁芯的气隙宽度δ，进行迭代。
①设置安全边距M，在230V交流输入或宽范围输入时M=3mm，在110V/115V交流输
入时M=1.5mm。
使用三重绝缘线时M=0
②最大磁通密度B M=0.2～0.3T
100I P L P
B M=
N P S J
若B M＞0.3T，需增加磁芯的横截面积或增加初级匝数N P，使B M在0.2~0.3T范围之内。
如B M＜0.2T，就应选择尺寸较小的磁芯或减小N P值。
③磁芯气隙宽度δ≥0.051mm
δ＝40πS J(N P2/1000L P－1/1000A L)
要求δ≥0.051mm，若小于此值，需增大磁芯尺寸或增加N P值。
④初级绕组的电流密度J=(4~10)A/mm2
1980
J=
1.27πD2PM×（1000 /25.4）2
4I RMS
若J＞10A/mm2，应选较粗的导线并配以较大尺寸的磁芯和骨架，使J＜10A/mm2。
若J＜4A/mm2，宜选较细的导线和较小的磁芯骨架，使J＞4A/mm2；也可适当增加NP 的匝数。
⑤确定初级绕组最小直径（裸线）D Pm(mm)
⑥确定初级绕组最大外径（带绝缘层）D PM(mm)
⑦根据初级层数d、骨架宽带b和安全边距M计算有效骨架宽带be（mm）
be=d(b－2M)
然后计算初级导线外径（带绝缘层）D PM：D PM＝be/NP
步骤23确定次级参数I SP、I SRMS、I RI、D SM、D Sm
①次级峰值电流I SP(A)
I SP=I P×(N P/N S)
②次级有效值电流I SRMS(A)
I SRMS=I SP×√（1－D max）×（K2RP/3－K RP+1）
③输出滤波电容上的纹波电流I RI(A)
I RI=√I2SRMS－I2O
⑤次级导线最小直径（裸线）D Sm(mm)
D Sm=1.13√I SRMS/J
⑥次级导线最大外径（带绝缘层）D SM(mm)
b－2M
D SM=
N S
步骤24确定V(BR)S、V(BR)FB
①次级整流管最大反向峰值电压V(BR)S
V(BR)S＝V O+V Imax×N S/N P
②反馈级整流管最大反向峰值电压V(BR)FB
V(BR)FB＝VFB+ V Imax×N F/N P
步骤25选择钳位二极管和阻塞二极管
步骤26选择输出整流管
步骤27利用步骤23得到的I RI,选择输出滤波电容C OUT
①滤波电容C OUT在105℃、100KHZ时的纹波电流应≥I RI
②要选择等效串连电阻r0很低的电解电容
③为减少大电流输出时的纹波电流I RI，可将几只滤波电容并联使用，以降低电容的r0
值和等效电感L0
④C OUT的容量与最大输出电流I OM有关
步骤28～29当输出端的纹波电压超过规定值时，应再增加一级LC滤波器
①滤波电感L=2.2~4.7μH。
当I OM＜1A时可采用非晶合金磁性材料制成的磁珠；大电
流时应选用磁环绕制成的扼流圈。
②为减小L上的压降，宜选较大的滤波电感或增大线径。
通常L=3.3μH
③滤波电容C取120μF /35V，要求r0很小
步骤30选择反馈电路中的整流管
步骤31选择反馈滤波电容
反馈滤波电容应取0.1μF /50V陶瓷电容器
步骤32选择控制端电容及串连电阻
控制端电容一般取47μF /10V，采用普通电解电容即可。
与之相串连的电阻可选
6.2Ω、1/4W，在不连续模式下可省掉此电阻。
步骤33选定反馈电路
步骤34选择输入整流桥
①整流桥的反向击穿电压V BR≥1.25√2 u max
③设输入有效值电流为I RMS，整流桥额定有效值电流为I BR,使I BR≥2I RMS。
计算I RMS
公式如下：
P O
I RMS=
ηu min cosθ
cosθ为开关电源功率因数，一般为0.5～0.7，可取cosθ＝0.5
步骤35 设计完毕
在所有的相关参数中，只有3个参数需要在设计过程中进行检查并核对是否在允许的范围之内。
它们是最大磁通密度BM（要求BM=0.2T~0.3T）、磁芯的气隙宽度δ（要求δ≥0.051mm）、初级电流密度J（规定J=4～10A/mm2）。
这3个参数在设计的每一步都要检查，确保其在允许的范围之内。