内容发布更新时间 : 2025/1/11 10:33:22星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

摘要： 电源是各种电子设备不可或缺的组成部分，其性能优劣直接关系到电

子设备的技术指标及能否安全可靠工作。目前，开关电源因具有体积小、重量轻、效率高、发热量低、性能稳定等优点而逐渐取代传统技术制造的相控稳压电源，并广泛应用于电子设备中。

本设计的单端正激式开关电源是一种间接直流变流技术，本设计以正激电路为主体，采用以TOPSwitch系列开关电源集成芯片TOP244Y为核心的脉宽调制电路实现交-直-交-直变流，输出稳压稳频的直流电。

关键词 开关电源；正激电路；变压器；脉宽调制；

ABSTRACT Power is an indispensable part of electronic equipment, its performance directly related to electronic equipment technical indicators and safe work can. At present, switching power supply for has the advantages of small size, light weight, high efficiency, low calorific value and stable performance advantages and replace traditional technology of phased manostat, and widely used in electronic equipment.

The design of the single straight separate-excited switching power supply is a kind of indirect dc converter technology, this design was adopted for the main circuit, induced by TOPSwitch series of switch power integration chip TOP244Y as the core of the pulse width modulation circuit implementation delivered straight into - - - the voltage output variable flow straight, dc frequency stability.

KEY WORDS Switching power supply；Is induced circuit；Transformer；Pulse

width modulation

目 录

前 言.............................................................................................................................. 1 1. 开关电源的发展及趋势........................................................................................... 2

0

1.1 开关电源的发展历史...................................................................................... 3 1.2 开关电源的发展趋势...................................................................................... 3 2. 开关电源概念及基本原理....................................................................................... 4

2.1 开关电源概念.................................................................................................. 5 2.1.1 基本概念....................................................................................................... 5 2.1.2 开关电源通常由六大部分组成................................................................... 5 2.2 开关电源各部分电路基本原理...................................................................... 5

2.2.1 脉宽调制式开关电源的基本原理........................................................ 5 2.2.2 TOPSwitch—GX系列TOP244Y芯片 .............................................. 6 2.2.3 单相二极管整流桥................................................................................ 7 2.2.4 缓冲电路（吸收电路）........................................................................ 8 2.2.5 正激电路................................................................................................ 9 2.2.6 开关电源中的滤波电路............................................................................. 11 3. 开关电源变压器的设计......................................................................................... 13

3.1 确定磁心的尺寸............................................................................................ 13 3.2正激式变压器的设计..................................................................................... 15

3.2.1 变压器匝数比的确定.......................................................................... 16 3.3 变压器的绕线技术........................................................................................ 17

3.3.1 绕组符合安全规程.............................................................................. 17 3.3.2 低漏感的绕制方法.............................................................................. 18 3.3.3 变压器紧密耦合的绕制方法.............................................................. 19

4. 单端正激式开关电源主电路设计......................................................................... 22

4.1 输入电路设计................................................................................................ 22 4.2 正激电路的设计............................................................................................ 22

4.2.1 复位电路.............................................................................................. 22 4.2.2 导向电路和续流电路.......................................................................... 23 4.2.3 抑制阻尼振荡电路.............................................................................. 23 4.3 正激变压器设计............................................................................................ 23 4.4 输出电路的设计............................................................................................ 23 5. 实验结果................................................................................................................. 24

5.1 空载试验........................................................................................................ 24 5.2 带金属负载试验............................................................................................ 25 4）TOPSwitch漏源极之间电压Uds 波形为 ................................................... 25 5.3 试验过程出现的问题及解决........................................................................ 25 结 论............................................................................................................................ 26 致 谢............................................................................................................................ 27 参考文献...................................................................................................................... 27

前 言

1

本课题主要是研究基于TOPSwitch—GX系列芯片TOP244Y构成的，以脉宽调制PWM为控制方式的高频单端正激式开关电源。本人负责主电路的设计。电源是各种电子设备不可或缺的组成部分，其性能优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠工作。目前，开关电源因具有体积小、重量轻、效率高、发热量低、性能稳定等优点而逐渐取代传统技术制造的相控稳压电源，并广泛应用于电子设备中。

本设计的主要目的是将电网电压（市电），经滤波后进入单相二极管整流桥，再经大电容滤波得到直流高压，通过PWM控制，在正激变换器的变压器二次侧得到高频矩形波电压，再经滤波得到平稳的直流输出；输出电压为12V，输出功率约为30W。

根据设计任务的要求和给定的条件，分析单端正激式开关电源是由哪几部分电路组成，主电路包括哪些部分。在大量查阅了有关开关电源资料上的基础之上选择相应的方案设计。在主电路的设计过程中，主要克服的难点是正激式变化器的设计和电路中元器件参数计算，尤其是变压器的磁心尺寸选取、变压器的绕制方法。基于理论水平和时间的局限，并请教指导老师、已毕业在外从事开关电源研究开发的师兄，在本设计中有些元器件参数采用经验估计法。

1. 开关电源的发展及趋势

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