基于TOPSwitch—GX芯片的开关电源设计

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1、第1O卷第6期奄涤敷石阕VoI．1ONo．62007年6月POWERSUPPLYTECHNOLOGIESANDAPPLICATIONSJune2007基于TOPSwitch—GX芯片的开关电源设计梁凯，姚高尚，熊腊森，何敬强(华中科技大学材料学院，湖北武汉430074)摘要：采用将PWM控制器和MOSFET功率开关自启动电路、功率开关管、PWM控制电路及保护电路一体化的开关电源集成模块芯片是新一代中、小功率开关电源设计的主流发展趋势。电路的高度集成化有助于改善电源的电磁兼容性，极大地提高了电源的

2、效率，简化开关电源的设计和缩短新产品的开发周期。详细阐述了TOPSwitch—GX系列芯片的特点，以无线电动钻充电电源为例，介绍了其电路设计的方法，其中着重介绍了运用计算机辅助软件PIExpert进行电源模块设计以及外围电路设计的情况。最后，给出了该开关电源性能测试结果。关键词：开关电源；TOPSwitch—GX芯片；PI—Expert软件DesignofSwitchModePowerSupplyBasedonTOPSwitch-GXICLIANGKai，YAOGao-shang，XIONGLa

3、-sen，HEJing-qiang(MaterialCollege，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，WuhanHubei430074，China)Abstract：ThatapplyICwithinPWMcontroller，MOSFETpowerswitchmode，self—onandprotectcircuitisdomaintrendofpowersupplydesign．HighdensityICcanhelpimproveelectr

4、omagneticcompatibilityofpowersupply，enhancepowersupplyefficiency，andshortenresearchanddesign．ThecharactersofTOPSwitch—GXICispresented，giverechargeablepowersupplyofwirelesselectricdrillerasanexampletointroducedesignprocedureofcircuit，designofpowersupp

5、lybyusingPIExpertsoftwareanddesignofexternalcircuitaredetailedintroduced．Attheend，theresultofperformancetestisprovided．Keywords：switchpowersupply；TOPSwitch-GXIC；PIExpertsoftware中图分类号：TN86文献标识码：A文章编号：0219—2713(2007)06—0021—070引言护电路等集成在一起，高密度的电路集成保证了电源

6、的高可靠性，降低了产品的电磁干扰，降低了随着PWM技术的不断发展和完善，开关电源产品的成本，并且大幅度提高了电源的效率，简化得到了广泛的应用，以往开关电源的设计通常采了开关电源的设计流程，缩短了新产品的开发周用控制电路与功率管相分离的拓扑结构，但这种期，使开关电源发展到一个新的时代。可以预见应方案存在成本高、系统可靠性低等问题。美国功率用TOPSwitch芯片所设计的开关电源必将会在更集成公司(PowerIntegrationInc，以下简称Pl公加广泛的领域得到应用。司)开发的TOPSwitc

7、h系列新型智能高频开关电无线电动冲击钻是一种由电动机作为动力，源集成芯片很好地解决了这些问题。该系列芯片通过传动机构驱动工作头进行作业的手持式或可将自启动电路、功率开关管、PWM控制电路及保移式的机械化工具，具有结构轻巧、携带方便的优点，广泛应用于国民经济各个领域及日常家庭中。收稿日期：2006—12—0721第10卷第6期害涤教石I1日Vo1．10No．62007年6月POWERSUPPLYTECHNOLOGIESANDAPPLICATIONSJune2007由于其自身的使用条件要求，所以其充

8、电电源必和功能上作了重要改进，使输出功率显著提高，具须也要符合体积小，重量轻，便于携带的特点，显备了过压、欠压、过流、过热保护、远程控制等众多然开关电源的优点符合其要求。下面以电动冲击功能，使用也更加灵活和方便。图1为该系列芯片钻的充电电源电路设计过程为例，讨论了应用内部结构图。TOPSwitch—GX芯片设计开关电源的过程，其中较由图1可知，该电路主要由以下几部分组成：为详细地介绍了运用计算机辅助软件PIExpert(1)控制电压源控制电压UC向并联调整进行开关电源结构模块设计，以及其外围电路