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课程设计 智能仪表用开关电源的设计设计，共24页，10056字
在电源系统中经常考虑到的三种常用电源技术：
1. 线性电源。
2. 脉宽调制（PWM）开关电源。
3. 高效率的谐振开关电源。
线性电源主要应用于对发热和效率要求不高的应用场合，或者要求低成本及设计周期的情况。线性电源作为板载电源广泛应用于分布电源系统中，特别是当配电电压低于40V时。线性电源的输出电压只有低于输入电压，并且每个线性电源只能产生一路输出。线性电源的效率在35%~50%之间。
PWM开关电源在使用时比线性电源具有更高的效率和灵活性。我们可以在便携式产品、航空和自动化产品、离线式产品中发现它们的踪影，它们通常应用于要求效率和多组电源电压输出的场合。开关电源的重量比线性电源轻的多。因为对于相同的输出功率，开关电源的散热器要小的多。但是开关电源的成本较高，而且需要较长的开发周期。
高效率的谐振开关电源由基本的ＰＷＭ开关电源演变而来。它主要应用于需要电源具有更轻的质量和更小的体积，并且对电磁干扰有严格要求的场合。通常应用于航空电子设备、便携式设备及模块电源。谐振开关电源的缺点是需要更长的开发周期，并且比其他两种电源的成本要高。
随着现代科技的高速发展，功率器件的不断完善、更新、PWM技术的发展日趋完善，具有重量轻、体积小、效率高、稳压范围宽等优点的开关电源在电子电气、控制、计算机等许多领域的电子设备中获得了广泛的应用。开关电源设计通常使用控制电路与功率MOSFET相分立的拓扑电路结构，但这种方案开发周期长，成本高、系统可靠性低。TOPSwitch(Three—terminal 0ff—line PWM Switch)单片开关电源芯片是美国PI(Power Integration)公司于上世纪9O年代中期推出的新型高频开关电源芯片，它是三端脱线式PWM开关的英文缩写(Three Terminal off Line P—WM Switch)，被誉为“顶级开关电源”。它仅用了3个管脚就将脱线式开关电源所必需的具有高压N沟道功率MOS场效应管、电压型PWM 控制器、100KHZ高频振荡器、高压启动偏置电路、基准电压、用于环路补偿的并联偏置调整器、误差放大器和故障保护功能块等全部集成在一起了。TOP Switch芯片AC／DC度接效率提高到90％。采用TOP Switch器件的开关电源与分立的MOSFET功率开关及PWM集成控制的开关电源相比，具有电路结构简洁、成本低廉、性能稳定、制作及调试方便，白保护完善等优点。1997年推出的TopSwitch—II，这些产品一经问世，便显示出强大的生命力，被广泛应用于仪器仪表、显示器、计算机开关电源、VCD／DVD、手机充电器、摄录像机等各种领域。形成了一种新型、高效、低成本的开关电源模式，同时因为其简易的设计方法。使得TopSwitch芯片在应用中更显得心应手。可以预见，TopSwitch单片开关电源必将在更广泛的领域得到大范围应用。

目录
1前言 1
2总体方案设计 2
2.1方案一 2
2.2方案二 3
2.3方案比较论证及方案选择 3
3单元模块设计 6
3.1各单元模块功能介绍及电路设计 6
3.1.1输入整流滤波电路 6
3.1.2高频变压器 7
3.1.3 输出整流滤波电路 8
3.1.4变压器钳位保护电路 9
3.1.5帯光耦的反馈电路 10
3.1.6控制电路 11
3.2电路参数的计算及元器件的选择 12
3.2.1 TOPSWITCH芯片选择和依据 12
3.2.2高频变压器的参数计算和器件选择 13
3.2.4整流二极管的选择 14
3.3特殊器件介绍 15
3.3.1控制芯片TOP224P 15
3.3.2光耦PC817A 17
3.3.3 TL431 17
3.4各单元模块的联接 18
3.5单片开关电源的启动问题 18
4系统功能 20
5总结与体会 21
6谢辞 22
7参考文献 23
附录：设计总图 24