基于topswitch

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1、基于TOPSwitch张志飞喻志刚杨国乐夏明涛大连海事大学轮机工程学院辽宁大连116026完成单位：大连海事大学国家级大学生创新创业训练计划项目。【文章】以电能质量监测装置的电源设计为例，介绍了一种基于TOPS8pt0pt"class=Pa2>【关键词】开关电源;TOPS0cm0pt"class=Pa3>0引言美国功率集成公司（Po0cm0pt"class=Pa3>1TOPS0cm0pt"class=Pa4>TOPS0cm0pt"class=Pa4>基于TOPS0cm0pt"class=Pa4>图一基于TOPS0cm0pt"c

2、lass=Pa4>图二电源原理图004电子科技ElectronicsTechnology电子制作高频脉冲电压，当内部功率MOSFET导通时，将电能储存在高频变压器的初级线圈，仅当其关闭时，才向次级输送电能，开关频率高达132KHz，使得高频变压器能够快速存储、释放能量，再经次级高频整流滤波后即可输出连续直流电压，反馈回路通过改变控制引脚电流的大小，能连续调节脉冲占空比，从而调节输出电压的大小。2电路设计本设计采用PI公司的单片电源设计软件PIExpert，极大地较少了工作量，缩短了设计时间，同时该软件是一种交互式电源设计软件，

3、具有直观的图形界面，可实现多种优化设计。在PIExpert软件中，只需要输入产品系列、开关频率、反馈类型、交流/直流输入类型、和数值、频率、直流输出电压、电流的数值等参数就可以得到开关电源的原理图。按照技术要求,本文设计电源的具体参数：交流输入电压范围为85～265V,输出功率为46.6ARGIN:0cm0cm0pt"class=Pa4>为了分析此开关电源的设计结构与原理，把电路原理图分为以下五个部分加以分析：输入整流滤波电路、箝位保护电路、高频变压器、反馈控制电路、次级输出电路。2.1输入整流滤波电路输入整流滤波电路包括输入

4、交流滤波、整流、电容稳压等部分。电容C1和电感L1构成一个低成本的电磁干扰滤波器，置于开关电源和电X相连的前端，主要滤除交流输入端的共模干扰和差模干扰，其中C1为去除差模干扰的X电容，L1为共模电感，采取双线并绕在同一磁芯上，是为了去除共模干扰。整流电路的导通时间尽可能短，满足电流阈值，本文选择额定电压为600V、额定电流为2A的整流桥2KBP06M。C2为输入滤波电容，其容量与电源效率、输出功率有关，同时也决定着直流高压的数值。2.2箝位保护电路每个开关周期内，开关管的导通和关断将导致变压器漏感产生尖峰电压，很容易损坏MOS

5、FET。这个问题可以由漏极箝位电路解决。漏极箝位电路由阻塞二极管FR106、电容C3和电阻R1、R2构成，可以将启动和过载情况下的峰值漏电压限制在TOP246Y的MOSFET额定值700V以下，从而保证元器件不受损坏。2.3高频变压器设计高频变压器是开关电源设计的关键，它在开关电源中起到传输能量、电压变换、电器隔离的作用。高频变压器的设计参数会对开关电源的整体性能和可靠性产生很大的影响，其内容主要包括选择磁芯材料的尺寸和形状；计算原副边的匝数和匝比；选择合适线径的漆包线；计算气隙的大小；计算变压器的效率；以及选择合适的骨架等，

6、当设计的开关电源为多路输出，且输出电压准确度要求较高时，高频变压器的设计参数很难同时满足多路输出负载的要求，这样人工设计时计算量很大、效率低而且不易成功，因此本设计选择使用PIExpert上高频变压器的设计结果，同时也根据电源输出要求进行了一些修改。这样不仅节约了设计时间也能保障设计的成功率。软件设计的高频变压器参数为：铁氧体材料，EE35型的磁芯，有效截面积Ae为101.40mm2，气隙长度为0.584mm，初级漏感为8.14uH，设计结果中变压器具体结构如图三。a.初级绕组第1部分磁线绕制19匝（x2线），线规为#27AA

7、RGIN:0cm0cm0pt"class=Pa4>b.初级绕组第2部分磁线绕制19匝（x2线），线规为#27AARGIN:0cm0cm0pt"class=Pa4>c.偏置绕组磁线绕制7匝（x2线），线规为#25AARGIN:0cm0cm0pt"class=Pa4>d.次级+12Ｖ三层绝缘线绕制3匝（x2线），线规为#26AARGIN:0cm0cm0pt"class=Pa4>e.次级+5Ｖ三层绝缘线绕制1匝（x4线），线规为#25AARGIN:0cm0cm0pt"class=Pa4>图三高频变压器结构图图四电源输出电压005电子

8、科技ElectronicsTechnology电子制作f.次级+3.3Ｖ铜箔片绕制2匝，厚5mil，宽9.70mm（上覆一层叠合胶带，箔片端接2x23AARGIN:0cm0cm0pt"class=Pa4>g.次级-12Ｖ三层绝缘线绕制6匝（x1线），线规为#25AARGIN: