开关电源设计指南

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1、开关电源设计指南开关电源因其高效节能引起社会各方面的重视，现已成为通用开关电源、专用开关电源及特种开关电源优选集成电路。多年来对开关电源的核心单元—控制电路实现集成化是开关电源的发展方向之一，在这过程中，更小体积，更少电磁污染，具有可靠的过电压及过电流保护电路的技术也在飞速发展，特别是在驱动LED恒流开关电源方面，发展尤其突出，因此具有很大研究价值。白光LED是节能、环保、高效、长寿命的国际公认的下一代照明光源。随着白光LED技术的成熟，它将被更广泛低地应用到各个领域。与传统光源不同，白光LED需要专用恒流电源驱动才能使其高效持续地工作。本毕业（论文）设计的目的就是针

2、对LED照明应用的电源。LED照明通常用多个发光二极管组成点阵光源，为使光源发光均匀则需供电电源提供恒定电流进行驱动。在论文中，首先阐述了节能型恒流开关电源的工作原理，根据方案设计技术参数，给出了整体电路设计的理论依据；然后根据设计要求提出了整体电路的实现架构，并且阐述了整体电路工作原理和子电路的性能要求。在整个电路的设计上，主要介绍了输入整流与滤波、变压器、功率开关管、控制器、保护电路、电流电压反馈网络、输出整流续流与滤波、稳压恒流输出模块。最后，本论文在整体电路原理分析和子电路设计的基础之上，应用Multisim仿真软件对子电路模块和整体电路进行功能仿真验证，仿真

3、结果满足要求，进一步验证理论分析和设计的正确性，也是设计理论与实践相结合的一次有价值的尝试。III目录1绪论11.1开关电源及其发展趋11.1.1国内开关电源的发展概况21.1.2国外开关电源的发展概况31.2题目研究方法与价值52恒流开关电源设计82.1电源技术要求82.2开关电源设计步骤82.3变压器设计112.3.1输出变压器次级电压U2计算112.3.2初、次线圈计算112.4输出滤波器的设计122.4.1输出扼流圈的电感值设计122.4.2输出滤波电容的确定132.4.3滤波器电阻设计132.5复位电路计算142.6功率开关管选择152.7输出二极管的选择1

4、62.7.1整流二极管VD1选择172.7.2续流二极管VD2选择172.8恒流输出电路设计172.8.1恒流输出原理172.8.2恒流输出计算182.9缓冲吸收电路设计192.10控制电路设计20III2.11PCB板布线233电路仿真243.1仿真原理图243.2进行各项参数与波形仿真测试…………………………………………………..25总结与展望29参考文献30III1绪论1.1开关电源及其发展趋开关稳压电源简称开关电源(SwitchingPowerSupply)，因电源中起调整稳压控制功能的器件始终以开关方式工作而得名。它是利用现代电力电子技术，通过控制开关管通断

5、的时间比率来维持输出电压稳定的一种电源，具有体积小、重量轻、功耗小、效率高、纹波小、噪音低、智能化程度高、易扩容等优良特性[1]，广泛应用在诸如计算机、彩色电视机、程控交换机、摄像机、VCD、电子游戏机等电子设备上。随着电力电子技术的发展，特别是大功率器件IGBT和MOSFET的迅速发展，将开关电源的工作频率提高到相当高的水平，使其具有高稳定性和高性价比等特性，因此，开关电源将逐渐取代使用工频变压器的线性稳压电源。开关电源技术的主要用途之一是为信息产业服务。信息技术(IT)的发展对电源技术又提出了更高的要求，从而促进了开关电源技术的发展，两者相辅相成才有了现今蓬勃发展

6、的信息产业和电源产业。从日常生活到最尖端的科学都离不开电源技术的参与和支持，而电源技术和产业对提高一个国家劳动生产率的水平，即提高一个国家单位能耗的产出水平，具有举足轻重的作用。而在这个方面我国与世界先进国家的差距很大，作为一个电源工作者，应该不仅只局限于完成当前的本职工作，还必须通过各种信息渠道及时搜索和掌握电源技术最新发展方向与电源相关的元器件、原材料的最新发展动态，及时吸取国内外先进的薄膜工艺、厚膜工艺、集成化工艺等，只有这样才能设计出世界上一流的电源产品。概括地讲，开关电源技术的发展趋势为[2]：继续向高频、高效、高密度化、低压、大电流化和多元化发展。其封装结

7、构、外形尺寸必然向国际标准化发展，以适应全球一体化市场的要求进而使国内电源产品进入国际市场[2]。最后，强调一下，性能价格比仍然是赢得市场占有率的永恒主题。产品价格、各种性能指标、品牌效应及使用寿命一直是广大用户最关心的问题。国内知名电源厂商及世界顶级电源供应商都面对同样的压力，价格之争、性能比拼、产品的精益求精以至艺术化、人性化设计都是电源厂商必须面对的问题，特别是在当前信息时代，由于信息网络给客户提供了网上查询、定货、采购的平台，使产品价格变得日趋公开，迫使每个电源供应商都采取降低成本，提高性价比等一系列措施，尽最大努力赢得市场占有率。301.1