摘要：开关电源具有体积小、重量轻、效率高、发热量低、性能稳定等优点，代表着当 今稳压电源的发展方向，已成为稳压电源的主导产品。本文基于 TOPSwitch 器件设计了一 款单端反激式小功率开关电源，可以随着输入电压的变化而调节 PWM 的输出从而保证输 出电压的稳定。本文分析了开关电源工作的基本原理，介绍了开关电源电路常用拓扑结构。 本设计基于反激式变换器的工作原理，采用 TOP243G 作为 PWM 控制芯片。本文给出了 反激式开关电源的设计电路，包括反激变换器、前级保护电路、反馈驱动电路和控制电路。 最后，本文还设计了 PCB，给出了电路测试结果。74408

毕业论文关 键 词 : 开关电源,反激式，PWM, TOPSwitch

Abstract：Switching power supply has the advantages of small size, light weight, high efficiency, low calorific value, stable performance and so on, which represents the current development direction of regulated power supply, and has become the leading product of the regulated power supply。 In this paper, based on the TOPSwitch device, a single  ended  flyback  power switch power supply is designed, which can adjust the output of the PWM with the change of the   input

voltage to ensure the stability of the output voltage。 This paper analyzes the basic principle of the switching power supply, and introduces the topology structure of the switching power supply circuit。 This design based on the working principle of the flyback converter, using PWM as the TOP243G control chip。 In this paper, the design circuit of flyback switching power supply is presented, which includes flyback converter, front stage protection circuit, feedback drive circuit and control circuit。 At last, the paper designs the PCB, and gives the test results of the circuit。

Keywords：Switching power supply, flyback, PWM, TOPSwitch

目 录

1 绪论 4

2 开关电源设计的基础理论 4

2。1 开关电源工作的基本原理 4

2。2 开关电源电路常用拓扑结构 5

3 单端反激式开关电源系统分析 8

3。1 主电路拓扑 8

3。2 PWM 控制反馈模式的选取 11

4 单端反激式开关电源硬件电路设计 12

4。1 反激式开关电源主电路设计 12

4。2 前级保护和整流桥电路 13

4。3 高频变压器设计 15

4。4 控制电路设计 16

5 PCB 设计与测试 18

结 论 21

参 考 文 献 22

致 谢 23

1 绪论

电源是实现电能变换和功率传递的主要设备，是把一种电能变换成所需要的电能形式 的装置。现代电子设备离不开可靠的直流电源，并且对其各项指标要求也越来越高。广义 上来讲，目前任何一个电子设备都需要直流电源来供电，这个直流电源可以是电池或一个 电源，大多数电源需要一个经过输入输出滤波的并且输出是需要精确控制的。

电源按设计原理区分的话又可分为：传统的线性电源（包括单板内使用的电压调整器， 利用开关管线性稳压）、现代开关电源（高频 DC/DC 变换器）。在各种电子设备中，需要 多路不同电压供电，如数字电路需要 5V、3。3V、2。5V 等，模拟电路需要 12V、 15V 等，这就需要专门设计电源装置来提供这些电压，通常要求电源装置能达到一定的稳压精 度，还要能够提供足够大的电流。这个电源装置实际上起到电能变换的作用，它将电网提 供的交流电(220V）变换为各路直流输出电压。有两种不同的方法可以实现这一变换，采 用先用工频变压器降压，然后经过整流滤波后，由线性调压得到稳定的输出电压，这种电 源称为线性电源。它的优点是：实现简单、小功率变换成本低、低输出纹波与噪音、极好 的电压与负载调整率、快速响应时间、无高频开关纹波 EMI,缺点就是：功率密度不高、 大功率体积大、低效率、消耗钢材、保持时间短、控制特性不好。