新型彩色电视机开关电路的原理分析与设计

1、毕业论文(设计)标题：新型彩电切换电源供应装置分析与设计医院(科系):职业技术学院专业年级：电子信息工程技术2009级名称： XXX学号： XXXX:名地图教师摘要随着电视产品多样化的发展，越来越多的新型式简要说明了单管反激型转换器的原理和特点，着重介绍了其在彩电中的重要应用。彩色电视电源供应设备的反击型变换器的特殊要求、技术难点、对策的新机种出现在我们身边，从50、60年代的黑白电视到现在的纯屏幕彩色电视、等离子彩色电视，日益新的模式丰富了我们的生活，同样，越来越多、越来越复杂的维修问题摆在我们面前。因此，还进行电视修理，其中有开关调节器电路的修理，所以在日常生活中，有必要准备开关调节器电源

2、供应装置。(威廉莎士比亚、windows、TV、TV、TV、TV、TV、TV)牙齿文档介绍了交换电源供应设备的部分基本电路，详细分析了交换电源供应设备的电压调节器电路、高频变压器、整流滤波电路等。关键词：彩色电视；调节器电源供应装置高频变压器整流滤波电路目录第一章引言3第二章开关电源供应装置分类和基本工作原理32.2交换电源供应设备的基本工作原理4第三章开关电源供应设备电路的主要组成部分介绍53.1 TOP Switch-GX系列产品介绍53.1.1 TOP Switch系列单片交换电源供应设备的基本工作方式63.2光电耦合器63.2.1光电耦合器的性能特性7第四章单片开关电源供应装置设计84

3、.1单片开关电源供应单元的主电路设计84.1.1主电路的工作原理94.1.2确定基本参数94.2输入整流滤波电路设计104.3选择TOP Switch系列筹码114.3.1 TOP248Y的针脚功能114.3.2 TOP248Y的内部结构124.4高频变压器设计134.5输出整流滤波电路设计154.6调节器反馈电路设计154.6.1选择光电耦合器16第五章结论17审计18工具书18第一章引言随着电子技术的快速发展电子系统的应用越来越广泛电子设备的种类越来越多电子设备与人们工作和生活的关系越来越密切任何电子设备都离不开可靠的电源供应设备，对电源供应设备的要求也越来越高。电子设备的小型化和低成本化

4、使电源供应装置变得轻巧、轻薄、高效。传统的电晶体串行曹征电源供应设备是连续控制的线性电源供应设备。牙齿传统的电源供应设备技术集成了很多集成的线性电源供应设备模块，具有相对成熟、稳定的性能、较小的输出纹波电压、可靠的使用等优点。但是GM需要体积大、重量大的工频变压器，体积和重量都很大的过滤器。由于曹征工作的线性放大状态，要使输出电压稳定，必须承受集电极和发射极之间的较大电压差异，这导致调整管的功耗增大，电源效率降低，一般只有45%左右。此外，由于曹征管消耗更多的电力，所以需要高功率曹征管和大型散热器。很难满足现代电子设备发展的要求。20世纪50年代，NASA开发了能够以小型化、重量轻巧为目标装载

5、火箭的开关电源。在近半个多世纪的发展过程中，开关电源供应装置具有体积小、重量轻、效率高、发热量低、性能稳定等优点，正在逐步替换现有技术制造的连续运行电源供应装置，广泛应用于电子机械和设备。20世纪80年代，计算机全面实现开关电源化，首先完成了计算机的电源更换。20世纪90年代，交换电源供应设备在电子、传记设备、家用电器领域得到了广泛的应用，交换电源供应设备技术进入了快速增长期。此外，自切换电源供应设备问世以来，线性电源供应设备和晶闸管相位控制电源供应设备在多个领域逐渐被替换。最初，主电路拓扑类似于线性电源，但有一个串行交换电源供应设备，其中电源晶体管在开关状态下工作。随着脉宽调制(PWM)技术

6、的发展，推出了PWM交换电源供应设备，其特点是使用20kHz托架进行脉宽调制，电源供应设备的效率达65%到70%，线性电源供应设备的效率仅为30%到40%。因此，使用工作频率为20kHz的PWM交换电源供应设备代替线性电源供应设备，可以大大节约能源，在电力技术发展史上被誉为20kHz革命。大规模整合式Very Large Scale Integration(VLSI)筹码大小减少，电源供应器的大小比微处理器大得多。航空宇宙、潜艇、军用开关电源和电池供电的便携式电子设备(如笔记型电脑、手机等)需要更多小型化、轻量化电源供应设备。因此，对开关电源供应装置(包括磁性元件和电容器的体积重量)提出了小型

7、轻量化要求。此外，交换电源供应设备必须效率高、性能好、可靠性高。牙齿所有的尖端要求促进了交换电源供应设备的持续发展和发展。第二章开关电源供应装置分类和基本工作原理开关型稳压电源的种类多，分类方法也多种多样。在推进电力管的方式中，可以分为资格式和双式，从资格式开关电源到开关管和高频变压器，配置正向反馈回路，完成资格振动。牙齿式开关电源供应装置必须附着振荡器，振荡器产生的开关脉冲添加到开关管中，控制开关管的传导和闭合。根据开关管的数量和连接方式，可分为单端、推拉、半桥、全桥等；单端开关电源供应设备仅使用一个开关管；推拉和半桥使用两个开关管；全桥使用四个开关管。根据开关管的连接方式，开关电源供应设备

8、分为串行和并行开关电源供应设备，串行开关电源供应设备的开关管连接在输入电压和输出负载之间，属于压降调节器电路。并行开关电源供应设备的开关管平行放置在开关电源供应设备之间，属于升压电路。一般来说，功率小的电源供应装置(1100W)建议使用电路简单、成本低的反击式电路。如果电源供应设备功率大于100W，工作环境干扰严重，输入电压质量差，输出短路频繁，则应使用正向电路。对于功率大于500W、运行条件好的电源供应设备，使用半桥或全桥电路是合理的。对费用要求比较严格的话，可以使用半桥电路。如果功率大，则必须使用整个桥接电路。推拉电路通常用于输入电压低、功率大的情况。在牙齿设计中，交换机电源供应设备是使用

9、完全控制电源电子设备作为开关，使用控制交换机的占空比调整输出电压的新电源供应设备，具有小大小、轻重量、小噪音和高可靠性的特点。牙齿设计旨在设计和制作具有自动电压调节功能的开关电源供应设备。因此，牙齿设计选择了单端反激交换电源供应装置。2.2交换电源供应设备的基本工作原理开关电源供应装置根据控制方式分为调节式和频率式两种。目前开发和使用的开关电源电路中，大部分是脉宽调制，即PWM技术。全称脉宽调制技术PWM技术，调节一系列脉宽，获得所需波形(包括形状和大小)。PWM开关电源供应设备的基本工作原理是，在输入电压、内部参数和外部负载变化的情况下，控制电路通过控制信号和基准信号的差异执行闭环反馈，并调

10、整主电路开关设备的传导脉冲宽度。开关电源供应设备的输出电压由控制信号稳定。可调开关电源供应装置的控制原理如图1所示。对于单极矩形脉冲，直流平均电压Uo取决于矩形脉冲的宽度，脉冲越宽，直流平均电压值越高。直流平均电压Uo可以按公式(2.1)计算。公式(2.1)Um-矩形脉冲最大电压值；T-矩形脉冲周期；T1-矩形脉冲宽度。Um和T保持不变时，直流平均电压Uo与脉宽T1成正比。这样，随着电压调节电源供应装置的输出电压的提高，缩小脉冲宽度，达到稳定电压的目的。图1脉宽调制开关电源供应器控制原理图交流电压经过整流电路和滤波电路整流滤波器，成为包括通过功率转换电路将人的高频转换器转换为所需电压值的方波的

11、特定脉动成分的直流电压。最后，通过整流滤波器将牙齿方波电压更改为所需直流电压。第三章开关电源供应设备电路的主要组成部分介绍随着PMW技术的不断发展和完善，交换电源供应设备得到了广泛的应用，科举交换电源供应设备的设计一般采用将控制电路和电源管分开的拓扑结构，但是牙齿解决方案成本高，系统可靠性低。1977年，国外首先开发了成功的脉宽调制控制器集成电路，美国摩托罗拉公司、硅通用公司等相继推出了PWM芯片，具有代表性的产品有MC3520、SG3524、UC3842。20世纪80年代，意大利-法国半导体有限公司首次推出L4960系列单片调节器后，推出了L4970A系列。20世纪90年代，美国电源集成公司

12、POWER Integration Inc成功收购了西安集成自启动电路、电源开关、PMW控制电路、保护电路等的三级隔离脉宽调制单筹码交换电源供应设备，提高了电源供应设备的效率，简化了交换电源供应设备的设计和新产品的开发，使交换机电源供应设备成为一体。TOP Switch系列单片交换电源供应设备经过了第四代的发展。第一代单片交换电源供应设备包括两个茄子主要系列：TOP100、TOP200，TOP200与TOP100有两个重要区别。首先，在用作单片交换电源供应设备时，TOP200的交流输入电压为220/230V或85265V。这更适合我国的电网情况。第二，TOP200将内部功率MOSFET的耐压值

13、提高到700V，两个针脚排列和内部电路相同。与Top Switch-1代相比，不仅提高了性能，还显着提高了输出功率，现在已成为国际发展中低功耗交换电源供应设备和电源模块的首选集成电路。TOP Switch-FX系列是美国PI 2000年新开发的高性能五级单筹码交换电源供应设备，具有TOP Switch-r的所有优点的牙齿产品极大地改进了内部电路，添加了新的和更多的功能。而且，出口功率比Top Switch-100系列增加了10%到15%。第四代单片高压开关TOP-GX系列比第三代单片高压开关TOP-FX系列大幅改善，不仅将输出功率扩展到250瓦，还添加了许多内置和用户可配置的功能，使应用程序能

14、够灵活开发以最低系统成本最优化的电源供应设备设计。3.1 TOP Switch-GX系列产品介绍TOP Switch-GX系列继承了早期TOP Switch的优势，该交换机将高压电源MOSFET管、PWM控制、故障自动保护和其他控制电路集成到一个CMOS芯片中，并添加了多个茄子新功能，可有效降低电力系统成本、提高电力性能、提高设计灵活性和扩展电力输出功率。其中TOP250英寸芯片是世界上能效最高的单筹码电源IC，最大输出功率达290瓦，牙齿芯片大大扩展了开关电源芯片在高功率领域的应用范围。3.1.1 TOP Switch系列单片交换电源供应设备的基本工作原理TOP Switch系列单片交换电源

15、供应设备的典型应用电路如图3.1所示。单端反激开关电源电路简单，使用的组件少，输出和输入之间有传记隔离，实现多输出容易，开关管驱动简单，因此电源供应设备使用单端反激电路。图3.1单片开关电源供应单元的典型应用电路如图所示，高频变压器主绕组NP的极性与次绕组NS、反馈绕组NF的极性相反。TOP Switch的MOSFET牙齿打开时，辅助整流VD2关闭，电力在主绕组中存储为磁能。TOP Switch的MOSFET牙齿关闭后，VD2被传送，能量被传送到第二次。高频变压器在电路中具有全部三个茄子主要功能：储能、隔离输出和电压转换。图中BR是整流桥，CIN是输入侧过滤容量，COUT是输出侧过滤容量。交流

16、电压UAC通过整流滤波器获得直流高压，通过初级绕组添加到TOP Switch的泄漏极。电力MOSFET牙齿关闭的瞬间，高频变压器泄漏产生最高电压，初级绕组产生感应电压(即反电动势)UOR，两种牙齿叠加在直流输入电压桥上，添加到内部电力开关MOSFET的泄漏，因此必须在泄漏极上添加钳形保护电路。钳位电路由瞬态电压抑制器或稳定管VDZ1和阻塞二极管VD1组成，VD1必须使用超高速恢复二极管。MOSFET牙齿打开时，变压器的第一极性顶部为正，底部为负，VD1牙齿被阻止，钳制电路无法工作。在MOSFET截止时刻，初级极性变为上下正数，此时峰值电压被VDZ1吸收。牙齿电源供应装置的电压调节原理简述如下：

17、反馈绕组电压通过VD3，CF整流滤波器后接收反馈电压UFA，光耦合器的光敏三极管向TOP Switch的控制端提供偏置。CT是控制侧C的旁路电容。输出电压Uo通过电阻分压器R1，R2分压获得采样电压，并与TL431的2.5V基准电压进行比较，然后比较输出误差电压，通过光电耦合改变TOP248Y的控制侧电流。TOP Switch的输出负载率D与IC成反比，因此D发生变化，以达到电压曹征的目的。Uo减少时，UF减少，Ic减少，D增加，最终Uo增加。由此可见，反馈电路倾向于调整TOP Switch的比重以稳定输出电压。3.2光电耦合器随着交换电源供应设备技术和绿色电源供应设备的迅速发展，APFC技术

18、成为当前研究的热点，电子交换电源供应设备技术已经成熟，具有相当大的控制能力。现在人们正在进行数字交换电源供应设备的研究和开发，已经推出了具有数字功率因数校正的交换电源供应设备产品。对于数字交换电源供应设备，隔离技术和抗干扰技术很重要。随着电子元件的快速发展，光电耦合器的线性性提高，光电耦合器目前最常用于单筹码微型计算机和交换电源供应设备。光纤耦合器，缩写为OC，也称为光纤隔离器或光纤耦合器，也称为光纤耦合器。以光为媒介传输传记信号的装置，通常把发光器(红外发光二极管LED)和感光半导体管(感光半导体管)封装在同一个外壳内。向输入端添加传记信号时，发光器发出光，接收光后产生光电流，从输出端流出，进行“传记-光-传记”转换。以光为媒介将输入信号结合到输出端的光电耦合器具有体积小、寿命长、无触点、抗干扰能力强、输出与输入之间的绝缘、单向传输信号等优点，在数字电路中得到了广泛应用。(威廉莎士比亚、Nor