单片开关电源及PCB设计毕业论文.doc

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1、重庆科技学院高等教育自学考试本科毕业论文目录单片开关电源及PCB设计毕业论文目录单片开关电源及PCB设计IThedesignofSingle-chipSwitchingPowerSupplyandit’sPCBIAbstractI目录3第1章绪论51.1概述51.2开关电源的发展简况51.3开关电源的发展趋势6第2章方案论证82.1概述82.2系统总体框图82.3工作原理92.3.1TOPSwitch-II的结构及工作原理92.3.2单片开关电源电路基本原理11第3章单片开关电源的设计133.1概述133.2单片开关电源电路参数的设定133.3单片开关电源保护电路的设计233.

2、3.1输出过电压保护电路的设计233.3.2输入欠电压保护电路的设计23图3.8输入欠电压保护电路243.3.3软启动电路的设计243.3.4电压及电流控制环电路253.3.5无损缓冲电路27重庆科技学院高等教育自学考试本科毕业论文目录3.3.6采用继电器保护的限流保护电路283.3.7IGBT驱动电路28第4章PCB板电磁兼容性设计304.1概述304.2PCB上元器件布局31总结41致谢42参考文献1重庆科技学院高等教育自学考试本科毕业论文绪论第1章绪论1.1概述电源历来是各种电子设备中不可缺少的组成部分，其性能优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作。开关电源

3、（SwitchingPowerSupply）自问世以来，就以其稳定、高效、节能等优良性能而成为稳压电源的主要产品。而高度集成化的单片开关电源，更是因其高性价比、简单的外围电路、小体积与重量和无工频变压器隔离方式等优势而成为稳压电源中的佼佼者，是设计开发各种高效率中、小功率开关电源的优势器件。随着生产、生活中自动化程度的不断提高，开关电源也朝着智能化方向发展，由微控制器控制的开关电源将单片开关电源与单片机控制相结合，更加体现了开关电源的可靠性和灵活性。在21世纪，随着各种不同的单片开关电源芯片及其电路拓扑的应用和推广，单片开关电源越来越体现出巨大的实用价值和美好前景。1.2开关电

4、源的发展简况开关电源被誉为高效节能电源，它代表着稳压电源的发展方向，现已成为稳压电源的主流产品。近20多年来，集成开关电源沿着下述两个方向不断发展。第一个方向是对开关电源的核心单元——控制电路实现集成化。1997年国外首先研制成脉宽调制（PWM）控制器集成电路，美国摩托罗拉公司、硅通用公司（SiliconGeneral）、尤尼特德公司（Unitrode）等相继推出一批PWM芯片，典型产品有MC3520、SG3524、UC3842。90年代以来，国外又研制出开关频率达1MHz的高速PWM、PFM（脉冲频率调制）芯片，典型产品如UC1825、UC1864。第二个方向则是对中，小功率

5、开关电源实现单片集成化。这大致分两个阶段：80年代初意－法半导体有限公司（SGS－Thomson）率先推出L4960系列单片开关式稳压器。该公司于90年代又推出了L4970A重庆科技学院高等教育自学考试本科毕业论文绪论系列。其特点是将脉宽调制器、功率输出级、保护电路等集成在一个芯片中，使用时需配工频变压器与电网隔离，适于制作低压输出（5.1～40V）、大中功率（400W以下）、大电流（1.5A～10A）、高效率（可超过90%）的开关电源。但从本质上讲，它仍属DC/DC电源变换器[17]。1994年，美国PI公司在世界上首先研制成功三端隔离式脉宽调制型单片开关电源，被人们誉为“顶

6、级开关电源”。其第一代产品为TOPSwitch系列，第二代产品则是1997年问世的TOPSwitch-II系列。该公司于1998年又推出了高效、小功率、低价格的四端单片开关电源TinySwitch系列。在这之后，Motorola公司于1999年又推出MC33370系列五端单片开关电源，亦称高压功率开关调节器（HighVoltagePowerSwitchingRegulator）。目前，单片开关电源已形成四大系列、近70种型号的产品。1.3开关电源的发展趋势1955年美国罗耶（GH·Roger)发明的自激振荡推挽晶体管单变压器直流变换器，是实现高频转换控制电路的开端，1957年美

7、国查赛（JenSen)发明了自激式推挽双变压器，1964年美国科学家们提出取消工频变压器的串联开关电源的设想，这对电源向体积和重量的下降获得了一条根本的途径。到了1969年由于大功率硅晶体管的耐压提高，二极管反向恢复时间的缩短等元器件改善，终于做成了25千赫的开关电源。  目前，开关电源以小型、轻量和高效率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。目前市场上出售的开关电源中采用双极性晶体管制成的100k