内容发布更新时间 : 2024/12/23 23:44:07星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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基于TOP227Y芯片的单端反激式开关电源

前 言

虽然身边到处充斥着电子设备，所有空间几乎都被各种电磁波覆盖，但是从来没有真正留意过什么。后来,因为偶尔需要找朋友维修一些电子设备，加之有培养孩子学一些电子电路知识的想法，于是就在不经意间走近了“近在咫尺却又远在天边”的电子世界。

开始是基于简单的需要，利用工频变压器和LM317自己设计制作了带呼吸灯的直流稳压电源比较粗糙。后来因为要改造车载点烟器的手机充电接口，又基于34063自制车载手机充电板，使用中发现34063做的充电板虽然基本满足使用要求。但是一直存在芯片明显发热的问题，偶尔还有电感噪声。于是基于LM2596再做车载手机充电板。

从制作中了解到LM2596系列是3A电流输出降压开关型集成稳压芯片，它内含固定频率振荡器（150KHZ）和基准稳压器（1.23v），并具有完善的保护电路、电流限制、热关断电路等。利用该器件只需很少的外围器件便可构成高效稳压电路。这时才第一次听说“开关电源”（开始还以为就是带机械开关的电源呢，呵呵）。上网查阅资料，学习，尝试，自己终于制成了一款真正的开关电源。

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1、单激式变压器开关电源

变压器开关电源的最大优点是，变压器可以同时输出多组不同数值

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的电压，改变输出电压和输出电流很容易，只需改变变压器的匝数比和漆包线截面积的大小即可；另外，变压器初、次级互相隔离，不需共用同一个地。因此，变压器开关电源也有人把它称为离线式开关电源。这里的离线并不是不需要输入电源，而是输入电源与输出电源之间没有导线连接，完全是通过磁场偶合传输能量。变压器开关电源采用变压器把输入输出进行电器隔离的最大好处是，提高设备的绝缘强度，降低安全风险，同时还可以减轻EMI 干扰，并且还容易进行功率匹配。

变压器开关电源有单激式变压器开关电源和双激式变压器开关电源之分，单激式变压器开关电源普遍应用于小功率电子设备之中，因此，单激式变压器开关电源应用非常广泛。而双激式变压器开关电源一般用于功率较大的电子设备之中，并且电路一般也要复杂一些。

单激式变压器开关电源的缺点是变压器的体积比双激式变压器开关电源的激式变压器的体积大，因为单激式开关电源的变压器的磁芯只工作在磁回路曲线的单端，磁回路曲线变化的面积很小。 2、单片开关电源的简单原理

单片开关电源由于具有单片集成化、最简外电路、最佳性能指标、无工频变压器、能完全实现电气隔离等显著特点，显示出强大的生命力，倍受人们青睐，是开关电源的发展方向。目前,它已成为国际上开发290W以下高效率中、小功率开关电源、精密开关电源、特种开关电源及电源模块的优选集成电路。

TOP227Y是PI公司1997年推出了TOP SwitchⅡ 系列器件中一

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款输出功率比大的芯片，其封装形式是TO-220，自带小散热片，是典型的三端集成器件，三个管脚分别为控制端C（control）、源极S（source）、漏极D(drain)，其内部功率MOSFET器件的耐压值高达700V，可设计成150W以下仪器仪表的多路隔离式内置控制电源。（现在该公司的产品已经出到TOPSwitch-JX系列 型号是TOP264-271）

TOP227Y的基本工作原理是利用反馈电流Ic来调节占空比D ，达到稳压目的。如当输出电压Vo减小时，经过反馈电路使得Ic降低，D增大，Vo升高，最终使Vo保持不变。

本设计的原理图

如图是用TOP227Y芯片设计的单端反激式开关电源的原理图。输入为220V AC（±15%），输出为+12VDC 。

由于TOPSwitch芯片集成度高，设计工作主要是外围电路的设计。外围电路基本分为输入整流滤波电路、钳位保护电路、高频变压器、输出整流滤波电路及反馈电路5部分。

电路中交流滤波线圈为10～33mH，采取双线并绕。整流电路选择整流桥，交流电源经过BR1和C2整流滤波后产生直流高压，给高

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