电力微机保护使用开关电源QD640-J3的设计开发

摘要

单片开关电源具有高集成度，高性价比，简单外围电路，优越性能指标等优点，能构成高效率无工频变压器的隔离式开关电源。它极大的简化了150W以下开关电源的设计和新产品的开发工作，为新型，高效，低成本开关电源的推广与普及创造了良好条件。 本论文的主要研究内容就是单片AC／DC开关电源的设计开发。该电源的核心部件就是美国动力(Power)公司所研制的三端隔离式脉宽调制型单片开关电源芯片TOPSwitch．它将PMW控制器与功率开关MOSFET合二为一封装在一起，大大简化了电路，缩小了电源的体积，使得产品的成本明显降低。整个设计过程将从TOPSwitch系列芯片的选型开始，然后依次完成输入整流滤波电路，单端反激式高频开关变压器，输出整流滤波电路，反馈电路等多个子电路的设计过程。开关电源的输入电压是220V的交流电，并且允许有±30﹪的变化范围。输出的直流电压有5档可供选择，分别是+5V+12V，12V，+24V(1)平IJ+24V(2)．其中直流+5V档作为开关电源的主回路，设计目标是负载调整率不大于1﹪，纹波(P-P)控制在40mV以下，其余4档直流输出电压，作为副回路，未加三端调整，但其纹波(P-P)仍将控制在100mV以内。除此之外，在设计时如何实现开关电源的欠压保护，过压保护，短路保护等功能，也足本论文将要叙述的内容。

目录

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摘要

引 言

第一章：绪论

1.1集成开关电源的发展概况

1.2单片开关电源的发展趋势和新技术

1.3单片开关电源的主要特点和应用领域

1.4开关电源的基本工作原理

第二章：TOPSwitch-Ⅱ系列芯片的介绍

2.1TOPSwitch-Ⅱ系列芯片的封装和引脚功能

2.2TOPSwitch-Ⅱ系列芯片的内部框图及其各单元电路的工作原理

2.3TOPSwitch-Ⅱ系列芯片的工作波形图

第三章：单片AC/DC开关电源QD640-J3概述

3.1技术要求

3.2QD640-J3开关电源的电路原理图

第四章：输入整流滤波电路的设计

4.1共模，差模干扰电路模型分析

4.2电源噪声滤波器PNF(Power Noise Filter)的设计

4.3整流滤波电路的设计

4.4高频变压器的噪声抑制

第五章：单片AC/DC开关电源内高频变压器的设计

5.1高频变压器概述

5.2高频变压器的参数计算

5.3磁芯的气隙宽度

5.4高频变压器绕制的注意事项

5.5单片开关电源高频变压器的设计要点

第六章：单片AC/DC开关电源QD640——J3五路输出回路的设计

6.1 24V(1)输出回路的设计

6.2 24V(2)输出回路的设计

6.3 +12V，-12V输出回路的设计

6.4 +5V输出回路的设计

第七章：开关电源QD640-J3反馈绕组侧的电路设计

第八章：开关电源QD640-J3整体测试报告

结 论

参考文献

致谢