小功率精密开关电源模块电路研究与设计,
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摘要:本毕业设计小功率精密开关电源模块电路研究与设计具体设计内容包括：整流电路设计；滤波电路设计；稳压电路设计；功率调整开关管选择；TOP芯片电路取样放大分析；光耦合反馈电路设计；过流过压保护电路设计；光电控制电路设计等。另外，本毕业设计还介绍了降低电源噪声的方法及其应用。目前，开关电源以体积小、质量轻和效率高的特点被广泛应用于以电子计算机为主导的各种终端设备、通信设备等几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。本毕业设计介绍并研究探讨了一些关于开关电源模块电路的设计方法，阐述了开关电源模块电路的总体设计思路，相应软硬件的设计方法，制作及调试过程，并对其进行了全面，细致的分析。考虑到电源装置的实际应用，确定了如下设计准则: 体积小、效率高、性能优越，功耗低。基于上述设计准则，对电源模块电路进行了总体的设计。
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关键字：整流；滤波；稳压；TOP；光耦合反馈；保护；
目 录 [来源：http://think58.com]
1 绪论………………………………………………………………………………1
1.1 引言…………………………………………………………………………1
1.2 课题要求……………………………………………………………………3
2 总体设计方案……………………………………………………………………4
2.1 设计构思……………………………………………………………………4 [资料来源：http://www.THINK58.com]
2.2 设计具体方案………………………………………………………………4
2.2.1 设计目的……………………………………………………………4
2.2.2 设计要求……………………………………………………………5
2.2.3 设计内容……………………………………………………………5
2.2.4 设计指标……………………………………………………………5 [资料来源：http://think58.com]
3 各部分电路原理与设计…………………………………………………………6
3.1 整流电路设计………………………………………………………………6
3.1.1 单相半波可控整流电路……………………………………………6
3.1.2 单相桥式半控整流电路……………………………………………7
3.1.3 单相桥式整流电路及其波形示例…………………………………9
3.2 滤波电路设计………………………………………………………………10
3.3 稳压电路设计………………………………………………………………13
3.3.1 硅稳压管稳压电路…………………………………………………13
3.3.2 串联型稳压电路……………………………………………………14
3.4 过压保护电路及过流保护电路设计………………………………………15
3.5 光耦合部分…………………………………………………………………16
3.6 取样调试部分………………………………………………………………17 [资料来源：http://think58.com]
3.7 散热片安装…………………………………………………………………19
4 整体电源模块电路设计…………………………………………………………21
4.1 TOP Switch 芯片简介 ……………………………………………………21
4.2 设计电路原理及说明………………………………………………………22
5 结论………………………………………………………………………………25
参考文献……………………………………………………………………………26
致谢…………………………………………………………………………………27
附录 A………………………………………………………………………………
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部分毕业设计：
1.2 课题的要求
在电子设备中都设有电源电路，这个电路是为电子设备中各种电子元器件提供电源的。通常电子设备中有很多不同的元器件，例如，电阻、电容、电感、晶体管、集成电路、电机和继电器等，它们都需要电源提供能量，但大多数元器件和电路单元都需要直流电源。而交流市电都是220V、50Hz的交流电。这就需要电源电路将220V电压变成直流电压。
本毕业设计模块为TOP204三端单片开关电源，并加装铝散热片，采用NEC2501光耦合器构成外部误差放大器的光耦合反馈电路，振荡频率为15625Hz，输出功率为60W，交流为电压90～265V时能获得15V±0.2V直流稳压输出，电源效率为89%，负载调整率I=0.3～2A。
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2 总体设计方案 [版权所有：http://think58.com]
2.1 设计构思
电子设备需要直流电源为其供电，以便使其内部的电子电路得到正常工作所必须的能源。大多数电器的直流供电方式都是将交流电源经过变压、整流、滤波、稳压等变换为所需的直流电压。
由于电源变压器的体积大，发热量大，以及其额外噪音，因此电源外接电网的220V电压直接经过整流、滤波电路，再进行二次整流得到需要的直流电压。因此，本毕业设计的主要部分有：整流电路设计；滤波电路设计；稳压电路设计；过压保护电路设计；过流保护电路设计[2]。
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方框图中，整流电路将交流电转变为直流脉动电压；滤波电路将脉动电压进行平滑；稳压电路能够把设计输出的直流电压稳定在所希望的数值上。
2.2 设计具体方案
2.2.1 设计目的
1) 掌握开关电源电路的结构
2) 掌握开关电源电路的基本原理
3) 掌握开关电源稳压器的设计方法
4) 掌握过压保护和过流保护的工作原理
5) 熟悉变频技术及原理
6) 熟悉光电控制调整管的工作原理
7) 学习降低噪声的技术技巧
8) 了解散热及散热器的安装技巧
9) 完成集成开关电源模块的设计
2.2.2 设计要求
1) 完成精密开关电源模块电路的设计
2) 完成开关电源模块各部分电路的设计
3) 画出模块电路的电路图
4) 完成过压、过流保护电路的设计
2.2.3 设计内容
1) 整流电路的设计
2) 滤波电路的设计
3) 稳压电路的设计
4) 过压保护电路的设计
5) 过流保护电路的设计
2.2.4 设计指标
输出功率为60W
振荡频率为15625Hz
交流输入电压为90～265V
直流稳压输出为15±0.2V
电源效率为89%
负载调整率I=0.3～2A
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5 结论 [资料来源：www.THINK58.com]
单片开关电源具有高集成度、高性价比、最简外围电路、最佳性能指标等特点，因此自问世以来便显示出强大的生命力，并以其优良特性迅速发展与应用。
本毕业设计对小型精密开关电源模块—15V/60W精密开关电源电路进行了全面的设计，精心设计了电源的滤波、整流、反馈电路。初步的设计了散热的处理方法，估算了成品的体积，同时也为电源电路的稳定、高效、安全工作做了相应的保护电路设计。对各部分电路均做了具体电路设计以及详细的介绍，达到了设计要求。
通过这次毕业设计，掌握了开关电源设计的核心技术，得出了单片开关电源的设计方法。
这里还有许多没有做到的工作。
（1） 本毕业设计没有做出整个毕业设计的样品。本毕业设计在理论上符合设计的原理及规则，但由于未经过实际应用检测，并不知道这套设计方案的实际应用效果。只是在理论上证明了方案的可行行，却无法进行实际测试。因此，本毕业设计的一些设计方案还有待实践的检验。
（2）保护电路部分主要将过压保护和过流保护做了详细介绍，但欠压保护并没有做出详尽介绍。由于电源电压保护方面着重考虑过压保护，因此收集到的欠压保护电路的设计资料较少，所以没做进一步的资料收集。这是个人主观原因造成。
以上是本毕业设计中的主要不足。
尽管本毕业设计的工作做的不是很完美，但在设计过程中，本人也有不小的收获。电源的设计其实还有很多内容，但是，作为应用，了解了基本结构，以后不管怎么发展，都不会摸不着头绪了。
参考文献
[1]刘征宇. 电子电路设计与制作[M]. 福建：福建科学技术出版社，2004 45-56.
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[5]李金伴. 开关电源技术[M]. 北京：化学工业出版社，2006 14-21，28.
[6]张占松. 开关电源的原理与设计[M]. 北京：电子工业出版社，2006 21-24.
[7]周志敏. 现代现代开关电源控制电路设计及应用[M].北京：人民邮电出版社,2005 25，29.
[8]高玉苹. 实用电源电路设计[M]. 北京：北京科学出版社，2006 10-11.
[9]倪海东. 高频开关电源集成控制器[M]. 北京：机械工业出版社，2005 8-12.
[10]唐伯雁. 从整流电路到开关稳压器的设计[M]. 北京：电子工业出版社，2006 35-48.
毕业设计附件图：
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