1、畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))標(biāo)題：新型彩電切換電源供應(yīng)裝置分析與設(shè)計(jì)醫(yī)院(科系):職業(yè)技術(shù)學(xué)院專業(yè)年級(jí)：電子信息工程技術(shù)2009級(jí)名稱： XXX學(xué)號(hào)： XXXX:名地圖教師摘要隨著電視產(chǎn)品多樣化的發(fā)展，越來越多的新型式簡(jiǎn)要說明了單管反激型轉(zhuǎn)換器的原理和特點(diǎn)，著重介紹了其在彩電中的重要應(yīng)用。彩色電視電源供應(yīng)設(shè)備的反擊型變換器的特殊要求、技術(shù)難點(diǎn)、對(duì)策的新機(jī)種出現(xiàn)在我們身邊，從50、60年代的黑白電視到現(xiàn)在的純屏幕彩色電視、等離子彩色電視，日益新的模式豐富了我們的生活，同樣，越來越多、越來越復(fù)雜的維修問題擺在我們面前。因此，還進(jìn)行電視修理，其中有開關(guān)調(diào)節(jié)器電路的修理，所以在日常生活中，有必要準(zhǔn)備開關(guān)調(diào)節(jié)器電源

2、供應(yīng)裝置。(威廉莎士比亞、windows、TV、TV、TV、TV、TV、TV)牙齒文檔介紹了交換電源供應(yīng)設(shè)備的部分基本電路，詳細(xì)分析了交換電源供應(yīng)設(shè)備的電壓調(diào)節(jié)器電路、高頻變壓器、整流濾波電路等。關(guān)鍵詞：彩色電視；調(diào)節(jié)器電源供應(yīng)裝置高頻變壓器整流濾波電路目錄第一章引言3第二章開關(guān)電源供應(yīng)裝置分類和基本工作原理32.2交換電源供應(yīng)設(shè)備的基本工作原理4第三章開關(guān)電源供應(yīng)設(shè)備電路的主要組成部分介紹53.1 TOP Switch-GX系列產(chǎn)品介紹53.1.1 TOP Switch系列單片交換電源供應(yīng)設(shè)備的基本工作方式63.2光電耦合器63.2.1光電耦合器的性能特性7第四章單片開關(guān)電源供應(yīng)裝置設(shè)計(jì)84

3、.1單片開關(guān)電源供應(yīng)單元的主電路設(shè)計(jì)84.1.1主電路的工作原理94.1.2確定基本參數(shù)94.2輸入整流濾波電路設(shè)計(jì)104.3選擇TOP Switch系列籌碼114.3.1 TOP248Y的針腳功能114.3.2 TOP248Y的內(nèi)部結(jié)構(gòu)124.4高頻變壓器設(shè)計(jì)134.5輸出整流濾波電路設(shè)計(jì)154.6調(diào)節(jié)器反饋電路設(shè)計(jì)154.6.1選擇光電耦合器16第五章結(jié)論17審計(jì)18工具書18第一章引言隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展電子系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛電子設(shè)備的種類越來越多電子設(shè)備與人們工作和生活的關(guān)系越來越密切任何電子設(shè)備都離不開可靠的電源供應(yīng)設(shè)備，對(duì)電源供應(yīng)設(shè)備的要求也越來越高。電子設(shè)備的小型化和低成本化

4、使電源供應(yīng)裝置變得輕巧、輕薄、高效。傳統(tǒng)的電晶體串行曹征電源供應(yīng)設(shè)備是連續(xù)控制的線性電源供應(yīng)設(shè)備。牙齒傳統(tǒng)的電源供應(yīng)設(shè)備技術(shù)集成了很多集成的線性電源供應(yīng)設(shè)備模塊，具有相對(duì)成熟、穩(wěn)定的性能、較小的輸出紋波電壓、可靠的使用等優(yōu)點(diǎn)。但是GM需要體積大、重量大的工頻變壓器，體積和重量都很大的過濾器。由于曹征工作的線性放大狀態(tài)，要使輸出電壓穩(wěn)定，必須承受集電極和發(fā)射極之間的較大電壓差異，這導(dǎo)致調(diào)整管的功耗增大，電源效率降低，一般只有45%左右。此外，由于曹征管消耗更多的電力，所以需要高功率曹征管和大型散熱器。很難滿足現(xiàn)代電子設(shè)備發(fā)展的要求。20世紀(jì)50年代，NASA開發(fā)了能夠以小型化、重量輕巧為目標(biāo)裝載

5、火箭的開關(guān)電源。在近半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展過程中，開關(guān)電源供應(yīng)裝置具有體積小、重量輕、效率高、發(fā)熱量低、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，正在逐步替換現(xiàn)有技術(shù)制造的連續(xù)運(yùn)行電源供應(yīng)裝置，廣泛應(yīng)用于電子機(jī)械和設(shè)備。20世紀(jì)80年代，計(jì)算機(jī)全面實(shí)現(xiàn)開關(guān)電源化，首先完成了計(jì)算機(jī)的電源更換。20世紀(jì)90年代，交換電源供應(yīng)設(shè)備在電子、傳記設(shè)備、家用電器領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，交換電源供應(yīng)設(shè)備技術(shù)進(jìn)入了快速增長(zhǎng)期。此外，自切換電源供應(yīng)設(shè)備問世以來，線性電源供應(yīng)設(shè)備和晶閘管相位控制電源供應(yīng)設(shè)備在多個(gè)領(lǐng)域逐漸被替換。最初，主電路拓?fù)漕愃朴诰€性電源，但有一個(gè)串行交換電源供應(yīng)設(shè)備，其中電源晶體管在開關(guān)狀態(tài)下工作。隨著脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)

6、的發(fā)展，推出了PWM交換電源供應(yīng)設(shè)備，其特點(diǎn)是使用20kHz托架進(jìn)行脈寬調(diào)制，電源供應(yīng)設(shè)備的效率達(dá)65%到70%，線性電源供應(yīng)設(shè)備的效率僅為30%到40%。因此，使用工作頻率為20kHz的PWM交換電源供應(yīng)設(shè)備代替線性電源供應(yīng)設(shè)備，可以大大節(jié)約能源，在電力技術(shù)發(fā)展史上被譽(yù)為20kHz革命。大規(guī)模整合式Very Large Scale Integration(VLSI)籌碼大小減少，電源供應(yīng)器的大小比微處理器大得多。航空宇宙、潛艇、軍用開關(guān)電源和電池供電的便攜式電子設(shè)備(如筆記型電腦、手機(jī)等)需要更多小型化、輕量化電源供應(yīng)設(shè)備。因此，對(duì)開關(guān)電源供應(yīng)裝置(包括磁性元件和電容器的體積重量)提出了小型

7、輕量化要求。此外，交換電源供應(yīng)設(shè)備必須效率高、性能好、可靠性高。牙齒所有的尖端要求促進(jìn)了交換電源供應(yīng)設(shè)備的持續(xù)發(fā)展和發(fā)展。第二章開關(guān)電源供應(yīng)裝置分類和基本工作原理開關(guān)型穩(wěn)壓電源的種類多，分類方法也多種多樣。在推進(jìn)電力管的方式中，可以分為資格式和雙式，從資格式開關(guān)電源到開關(guān)管和高頻變壓器，配置正向反饋回路，完成資格振動(dòng)。牙齒式開關(guān)電源供應(yīng)裝置必須附著振蕩器，振蕩器產(chǎn)生的開關(guān)脈沖添加到開關(guān)管中，控制開關(guān)管的傳導(dǎo)和閉合。根據(jù)開關(guān)管的數(shù)量和連接方式，可分為單端、推拉、半橋、全橋等；單端開關(guān)電源供應(yīng)設(shè)備僅使用一個(gè)開關(guān)管；推拉和半橋使用兩個(gè)開關(guān)管；全橋使用四個(gè)開關(guān)管。根據(jù)開關(guān)管的連接方式，開關(guān)電源供應(yīng)設(shè)備

8、分為串行和并行開關(guān)電源供應(yīng)設(shè)備，串行開關(guān)電源供應(yīng)設(shè)備的開關(guān)管連接在輸入電壓和輸出負(fù)載之間，屬于壓降調(diào)節(jié)器電路。并行開關(guān)電源供應(yīng)設(shè)備的開關(guān)管平行放置在開關(guān)電源供應(yīng)設(shè)備之間，屬于升壓電路。一般來說，功率小的電源供應(yīng)裝置(1100W)建議使用電路簡(jiǎn)單、成本低的反擊式電路。如果電源供應(yīng)設(shè)備功率大于100W，工作環(huán)境干擾嚴(yán)重，輸入電壓質(zhì)量差，輸出短路頻繁，則應(yīng)使用正向電路。對(duì)于功率大于500W、運(yùn)行條件好的電源供應(yīng)設(shè)備，使用半橋或全橋電路是合理的。對(duì)費(fèi)用要求比較嚴(yán)格的話，可以使用半橋電路。如果功率大，則必須使用整個(gè)橋接電路。推拉電路通常用于輸入電壓低、功率大的情況。在牙齒設(shè)計(jì)中，交換機(jī)電源供應(yīng)設(shè)備是使用

9、完全控制電源電子設(shè)備作為開關(guān)，使用控制交換機(jī)的占空比調(diào)整輸出電壓的新電源供應(yīng)設(shè)備，具有小大小、輕重量、小噪音和高可靠性的特點(diǎn)。牙齒設(shè)計(jì)旨在設(shè)計(jì)和制作具有自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)功能的開關(guān)電源供應(yīng)設(shè)備。因此，牙齒設(shè)計(jì)選擇了單端反激交換電源供應(yīng)裝置。2.2交換電源供應(yīng)設(shè)備的基本工作原理開關(guān)電源供應(yīng)裝置根據(jù)控制方式分為調(diào)節(jié)式和頻率式兩種。目前開發(fā)和使用的開關(guān)電源電路中，大部分是脈寬調(diào)制，即PWM技術(shù)。全稱脈寬調(diào)制技術(shù)PWM技術(shù)，調(diào)節(jié)一系列脈寬，獲得所需波形(包括形狀和大小)。PWM開關(guān)電源供應(yīng)設(shè)備的基本工作原理是，在輸入電壓、內(nèi)部參數(shù)和外部負(fù)載變化的情況下，控制電路通過控制信號(hào)和基準(zhǔn)信號(hào)的差異執(zhí)行閉環(huán)反饋，并調(diào)

10、整主電路開關(guān)設(shè)備的傳導(dǎo)脈沖寬度。開關(guān)電源供應(yīng)設(shè)備的輸出電壓由控制信號(hào)穩(wěn)定?？烧{(diào)開關(guān)電源供應(yīng)裝置的控制原理如圖1所示。對(duì)于單極矩形脈沖，直流平均電壓Uo取決于矩形脈沖的寬度，脈沖越寬，直流平均電壓值越高。直流平均電壓Uo可以按公式(2.1)計(jì)算。公式(2.1)Um-矩形脈沖最大電壓值；T-矩形脈沖周期；T1-矩形脈沖寬度。Um和T保持不變時(shí)，直流平均電壓Uo與脈寬T1成正比。這樣，隨著電壓調(diào)節(jié)電源供應(yīng)裝置的輸出電壓的提高，縮小脈沖寬度，達(dá)到穩(wěn)定電壓的目的。圖1脈寬調(diào)制開關(guān)電源供應(yīng)器控制原理圖交流電壓經(jīng)過整流電路和濾波電路整流濾波器，成為包括通過功率轉(zhuǎn)換電路將人的高頻轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為所需電壓值的方波的

11、特定脈動(dòng)成分的直流電壓。最后，通過整流濾波器將牙齒方波電壓更改為所需直流電壓。第三章開關(guān)電源供應(yīng)設(shè)備電路的主要組成部分介紹隨著PMW技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，交換電源供應(yīng)設(shè)備得到了廣泛的應(yīng)用，科舉交換電源供應(yīng)設(shè)備的設(shè)計(jì)一般采用將控制電路和電源管分開的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，但是牙齒解決方案成本高，系統(tǒng)可靠性低。1977年，國(guó)外首先開發(fā)了成功的脈寬調(diào)制控制器集成電路，美國(guó)摩托羅拉公司、硅通用公司等相繼推出了PWM芯片，具有代表性的產(chǎn)品有MC3520、SG3524、UC3842。20世紀(jì)80年代，意大利-法國(guó)半導(dǎo)體有限公司首次推出L4960系列單片調(diào)節(jié)器后，推出了L4970A系列。20世紀(jì)90年代，美國(guó)電源集成公司

12、POWER Integration Inc成功收購了西安集成自啟動(dòng)電路、電源開關(guān)、PMW控制電路、保護(hù)電路等的三級(jí)隔離脈寬調(diào)制單籌碼交換電源供應(yīng)設(shè)備，提高了電源供應(yīng)設(shè)備的效率，簡(jiǎn)化了交換電源供應(yīng)設(shè)備的設(shè)計(jì)和新產(chǎn)品的開發(fā)，使交換機(jī)電源供應(yīng)設(shè)備成為一體。TOP Switch系列單片交換電源供應(yīng)設(shè)備經(jīng)過了第四代的發(fā)展。第一代單片交換電源供應(yīng)設(shè)備包括兩個(gè)茄子主要系列：TOP100、TOP200，TOP200與TOP100有兩個(gè)重要區(qū)別。首先，在用作單片交換電源供應(yīng)設(shè)備時(shí)，TOP200的交流輸入電壓為220/230V或85265V。這更適合我國(guó)的電網(wǎng)情況。第二，TOP200將內(nèi)部功率MOSFET的耐壓值

13、提高到700V，兩個(gè)針腳排列和內(nèi)部電路相同。與Top Switch-1代相比，不僅提高了性能，還顯著提高了輸出功率，現(xiàn)在已成為國(guó)際發(fā)展中低功耗交換電源供應(yīng)設(shè)備和電源模塊的首選集成電路。TOP Switch-FX系列是美國(guó)PI 2000年新開發(fā)的高性能五級(jí)單籌碼交換電源供應(yīng)設(shè)備，具有TOP Switch-r的所有優(yōu)點(diǎn)的牙齒產(chǎn)品極大地改進(jìn)了內(nèi)部電路，添加了新的和更多的功能。而且，出口功率比Top Switch-100系列增加了10%到15%。第四代單片高壓開關(guān)TOP-GX系列比第三代單片高壓開關(guān)TOP-FX系列大幅改善，不僅將輸出功率擴(kuò)展到250瓦，還添加了許多內(nèi)置和用戶可配置的功能，使應(yīng)用程序能

14、夠靈活開發(fā)以最低系統(tǒng)成本最優(yōu)化的電源供應(yīng)設(shè)備設(shè)計(jì)。3.1 TOP Switch-GX系列產(chǎn)品介紹TOP Switch-GX系列繼承了早期TOP Switch的優(yōu)勢(shì)，該交換機(jī)將高壓電源MOSFET管、PWM控制、故障自動(dòng)保護(hù)和其他控制電路集成到一個(gè)CMOS芯片中，并添加了多個(gè)茄子新功能，可有效降低電力系統(tǒng)成本、提高電力性能、提高設(shè)計(jì)靈活性和擴(kuò)展電力輸出功率。其中TOP250英寸芯片是世界上能效最高的單籌碼電源IC，最大輸出功率達(dá)290瓦，牙齒芯片大大擴(kuò)展了開關(guān)電源芯片在高功率領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。3.1.1 TOP Switch系列單片交換電源供應(yīng)設(shè)備的基本工作原理TOP Switch系列單片交換電源

15、供應(yīng)設(shè)備的典型應(yīng)用電路如圖3.1所示。單端反激開關(guān)電源電路簡(jiǎn)單，使用的組件少，輸出和輸入之間有傳記隔離，實(shí)現(xiàn)多輸出容易，開關(guān)管驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單，因此電源供應(yīng)設(shè)備使用單端反激電路。圖3.1單片開關(guān)電源供應(yīng)單元的典型應(yīng)用電路如圖所示，高頻變壓器主繞組NP的極性與次繞組NS、反饋繞組NF的極性相反。TOP Switch的MOSFET牙齒打開時(shí)，輔助整流VD2關(guān)閉，電力在主繞組中存儲(chǔ)為磁能。TOP Switch的MOSFET牙齒關(guān)閉后，VD2被傳送，能量被傳送到第二次。高頻變壓器在電路中具有全部三個(gè)茄子主要功能：儲(chǔ)能、隔離輸出和電壓轉(zhuǎn)換。圖中BR是整流橋，CIN是輸入側(cè)過濾容量，COUT是輸出側(cè)過濾容量。交流

16、電壓UAC通過整流濾波器獲得直流高壓，通過初級(jí)繞組添加到TOP Switch的泄漏極。電力MOSFET牙齒關(guān)閉的瞬間，高頻變壓器泄漏產(chǎn)生最高電壓，初級(jí)繞組產(chǎn)生感應(yīng)電壓(即反電動(dòng)勢(shì))UOR，兩種牙齒疊加在直流輸入電壓橋上，添加到內(nèi)部電力開關(guān)MOSFET的泄漏，因此必須在泄漏極上添加鉗形保護(hù)電路。鉗位電路由瞬態(tài)電壓抑制器或穩(wěn)定管VDZ1和阻塞二極管VD1組成，VD1必須使用超高速恢復(fù)二極管。MOSFET牙齒打開時(shí)，變壓器的第一極性頂部為正，底部為負(fù)，VD1牙齒被阻止，鉗制電路無法工作。在MOSFET截止時(shí)刻，初級(jí)極性變?yōu)樯舷抡龜?shù)，此時(shí)峰值電壓被VDZ1吸收。牙齒電源供應(yīng)裝置的電壓調(diào)節(jié)原理簡(jiǎn)述如下：

17、反饋繞組電壓通過VD3，CF整流濾波器后接收反饋電壓UFA，光耦合器的光敏三極管向TOP Switch的控制端提供偏置。CT是控制側(cè)C的旁路電容。輸出電壓Uo通過電阻分壓器R1，R2分壓獲得采樣電壓，并與TL431的2.5V基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，然后比較輸出誤差電壓，通過光電耦合改變TOP248Y的控制側(cè)電流。TOP Switch的輸出負(fù)載率D與IC成反比，因此D發(fā)生變化，以達(dá)到電壓曹征的目的。Uo減少時(shí)，UF減少，Ic減少，D增加，最終Uo增加。由此可見，反饋電路傾向于調(diào)整TOP Switch的比重以穩(wěn)定輸出電壓。3.2光電耦合器隨著交換電源供應(yīng)設(shè)備技術(shù)和綠色電源供應(yīng)設(shè)備的迅速發(fā)展，APFC技術(shù)

18、成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)，電子交換電源供應(yīng)設(shè)備技術(shù)已經(jīng)成熟，具有相當(dāng)大的控制能力?，F(xiàn)在人們正在進(jìn)行數(shù)字交換電源供應(yīng)設(shè)備的研究和開發(fā)，已經(jīng)推出了具有數(shù)字功率因數(shù)校正的交換電源供應(yīng)設(shè)備產(chǎn)品。對(duì)于數(shù)字交換電源供應(yīng)設(shè)備，隔離技術(shù)和抗干擾技術(shù)很重要。隨著電子元件的快速發(fā)展，光電耦合器的線性性提高，光電耦合器目前最常用于單籌碼微型計(jì)算機(jī)和交換電源供應(yīng)設(shè)備。光纖耦合器，縮寫為OC，也稱為光纖隔離器或光纖耦合器，也稱為光纖耦合器。以光為媒介傳輸傳記信號(hào)的裝置，通常把發(fā)光器(紅外發(fā)光二極管LED)和感光半導(dǎo)體管(感光半導(dǎo)體管)封裝在同一個(gè)外殼內(nèi)。向輸入端添加傳記信號(hào)時(shí)，發(fā)光器發(fā)出光，接收光后產(chǎn)生光電流，從輸出端流出，進(jìn)行“傳記-光-傳記”轉(zhuǎn)換。以光為媒介將輸入信號(hào)結(jié)合到輸出端的光電耦合器具有體積小、壽命長(zhǎng)、無觸點(diǎn)、抗干擾能力強(qiáng)、輸出與輸入之間的絕緣、單向傳輸信號(hào)等優(yōu)點(diǎn)，在數(shù)字電路中得到了廣泛應(yīng)用。(威廉莎士比亞、Nor