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单片开关式集成稳压器电路设计与调试

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集成稳压电源电路的安装与调试

集成稳压电源电路的安装与调试
CW78XX/CW79XX 系列集成稳压器的典型应用电路如图 6-3-2 所示，其中C 1 、C 2 分别为
输入端和输出端的高频旁路电容。
78XX 系列 1-输入端 2-公共端 3-输出端
79XX 系列 1-公共端 2-输入端 3-输出端
图 6-3-1 三端固定式集成稳压器外形图
图 6-3-2 三端固定式集成稳压器的典型应用电路
1.1认识三端集成稳压器
2.可调式输出三端集成稳压器 可调式输出三端集成稳压器常见型号有 LM317（正电压输出）、LM337（负电压输出），输 出电压 1.2～35V（或-35～-1.2V）连续可调，输出电流 0.5～1.5A。可调式三端稳压集成块 的引脚排列与功能对照关系如图 6-3-3 所示。
其常见的电路连线图如图 6-3-4 所示，其中电容C 1 有利于提高纹波抑制能力；电容 C2 可以消除 R P 上的波动电压，使取样电压稳定；C 3 能消除振荡。
LM317：1-调整端 2-输出端 3-输入端 LM337：1-调整端 2-输入端 3-输出端
图 6-3-3 可调式三端集成稳压器
图 6-3-4 可调式三端集成稳压器电路
择所需元器件并在表6-3-2（略）中填写相关内容，完成 元器件的检测任务。
图 6-3-5 ±24V 集成稳压电源电路原理图
1.4 ±24V集成稳压电源电路的安装
根据给出的电路原理图，正确选择所需要的元器件，按照工艺要求焊接在 万能板上。 1.安装工艺要求 1）对元器件、零部件和材料进行清洁处理，消除附着的杂质，引脚加工尺寸 及成形符合工艺要求、无损伤。 2）元器件的装插应遵循“先小后大、先轻后重、先低后高、先里后外”的原 则。 3）元器件采用水平安装，贴紧电路板，注意整流二极管、电容安装方向正确。 4）在电路板上所焊接的元器件的焊点大小适中、光滑、圆润、干净，无毛刺； 无漏、假、虚、连焊。 2.安装安全要求 1）电烙铁使用前，应认真检查电源插头和电源线有无损坏，并检查烙铁头是 否松动。 2）正确使用电烙铁进行焊接操作，不能用力敲击，当电烙铁上焊锡过多时， 应在焊接专用清洁擦拭高温海绵上擦掉。切勿乱甩，以防烫伤他人。 3）焊接过程中，电烙铁不能到处乱放。不焊时，应放在烙铁架上。注意电源 线不可搭在烙铁头上，以防烫坏绝缘层而发生安全事故。 4）完成焊接后，应及时切断电烙铁的电源，拔下电源插头。待冷却后，再将 电烙铁收回工具箱。Biblioteka 1.2 工具、仪表及器材的准备

基于TOP222Y的单片开关电源的设计

基于TOP222Y的单片开关电源的设计

采用PWM控制器和MOSFET功率开关一体化的集成控制芯片是新一代开关电源设计的重要特点和趋势。

本文介绍了三端PWM/MOSFET二合一集成控制器件TOPSwitch 系列的工作原理及其在开关电源设计中的应用，同时也介绍了与TOPSwitch相匹配的高频功率变压器的设计。

其中， PWM控制器和变压器的设计是开关电源设计的关键。

在研究了单片开关电源的工作原理基础之上，采用TOP222Y芯片设计了输出为5V/2A 小功率单片式开关电源电路及高频变压器；并对电路中的一些元器件的参数进行了计算和选择。

该电路基本能满足设计的要求。

通过毕业设计，即巩固了所学的知识，又得到了一次实践的锻炼。

关键词：开关电源、脉宽调制、TOP222Y第一章序言 (1)1.1 开关电源的发展 (1)1.2 单片开关电源芯片及应用 (1)第二章单片开关电源工作原理 (3)2.1 开关电源的工作原理 (3)2.2 单片开关电源的工作原理 (4)第三章基于TOP222Y的单片开关电源的设计 (6)3.1 TOP222Y的工作原理 (6)3.2 基于TOP222Y芯片单端反激式开关电源的设计 (8)第四章单片开关电源电路的元件选择与参数计算 (11)4.1 整流滤波电路元件的选择 (11)4.2 PC817的内部结构及工作原理 (11)4.3 TL431的工作原理 (11)4.4 PC817光电耦合器与TL431外围器件参数计算 (12)4.5 TL431的取样电阻计算 (12)第五章高频变压器设计 (14)5.1 变压器的分类 (14)5.2 高频变压器的工作原理 (14)5.2 高频变压器设计方法 (14)5.3 高频变压器的绕制 (15)第六章总结 (17)第一章序言1.1 开关电源的发展开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。

任务二 可调式集成稳压电源的电路制作与调试 (2)

任务二 可调式集成稳压电源的电路制作与调试 (2)

C1主要用以抵消输入 端接线较长时的电感 （2）典型应用电路 效应，防止自激振荡， 一般取0.1μF～1μF；
C2主要用以 旁路高频噪 声，通常取 1μF以下；
C3是为了减小 电路在接上某些特 图5-2-4 CW317的典型应用电路 图5-2-3 CW317 的基本应用电路 为了防止输入端短路时， RP上的纹波 定负载时，可能产 图5-2-3为三端可调稳压器 CW317 的基本应用电路。集成稳压器输出端 C4、 C3放电产生的反 电压，通常在 生振荡，通过附加 到调整端的基准电压 UREF＝+1.2V，调整端电流 向电流流入稳压器，造 10μF以下； IADJ为几十微安。只要合理 大电容C4可消除 选择电阻R（通常取 120Ω～240Ω），满足IR≥IADJ，便得电路输出电压的 成器件损坏，电路中分 这种隐患（如果有 别设置了保护管 V1 、 P/R）。通过调节RP，便可改变电路的输 近似计算公式如下： U0＝1.2（ 1+R C4，那么C2可省 掉）； 出电压UO。 V2为电容器的放电电流
取UO=UOmin=1.2V,得UI范围：4.2V～41.2 V；取UO=UOmax=24.7V,得
UI 范围：27.7V～64.7V。UI的两个范围相交，即得该电路中输入电压UI 的允许范围：27.7V～41.2V。
◆思考与练习 1、三端固定稳压器CW78L08、CW7810、CW78H12、CW7905、 CW79M15的输出电压U0各为多大？最大输出电流各为多大？ 2、7800系列产品的输入端、输出端以及公共接地端各自对应的引脚号是 什么？7900系列又如何？ 3、试说明下列产品型号的各部分含义：CW117L、CW317M、CW237、 LM337L。
2、三端可调稳压器 （1）产品简介 这种稳压器的三端为：输入端（IN），输出端（OUT）和调整端（ADJ）。

集成电路稳压电源的装接与调试

集成电路稳压电源的装接与调试

封装与管脚
符号
+
1
LM7800
+
3
2
_
_
2 LM7900 3
1
2.LM78××的内部结构和基本应用电路
内部 结构
+
启
UI
动 电
路
调整电路
基比 准较 电放 压大
保护 电路
+
取
样
电 路
UO
基本应 用电路
+
1 LM7812 3
防反止向输放入电端损短坏路稳时压器C3
+
抵消输入 长接线的
Ui
C1
电感效应，
输出电压 输出电流
5V/6V/9V/12V/15V/18V/24V 78L ×× / 79L ××— 输出电流100 mA 78M×× / 9M×× — 输出电流500 mA
78 ×× / 79 ×× — 输出电流1.5 A
例如: LM7805 输出5 V，最大电流1.5 A LM78M05 输出5 V，最大电流0.5 A LM78L05 输出5 V，最大电流0.1 A
u续B 流 V2 C
R1
RLUo
R2
开关调整管控制
频率固定 的三角波
取样 电路
稳压原理
uB toff ton
UI
+
uF
uA uA
8 8
T
V1 uE L
IO UO
iL +
+
uUF REF A UI
基准
C
uT
三角波
uB
V2
占空比
C
电压 发生器
R1 UO
RLUo

基于TNY280的单片开关电源设计

基于TNY280的单片开关电源设计

基于TNY280的单片开关电源设计摘要随着开关电源在计算机、通信、航空航天、仪器仪表及家用电器等方面的广泛应用, 人们对其需求量日益增长, 并且对电源的效率、体积、重量及可靠性等方面提出了更高的要求。

开关电源以其效率高、体积小、重量轻等优势在很多方面逐步取代了效率低、又笨又重的线性电源。

开关电源由于其体积小，宽电压输入、效率高，在用电设备中应用非常广泛。

本课题采用TNY280单片集成芯片来设计开关电源，设计功率为12W，一路输出电源模块，同时兼有后备电源功能，保证在正常供电时能提供一个稳定的直流稳压电源同时能在一些特殊场合当外加电源断电时采用后备电源继续为其供电。

关键词：开关电源，单片集成电源芯片，后备电源ABSTRACTWith the switching power supply in the computer, communications, aerospace, instruments and appliances such as extensive use of the growing demand of its people, and the efficiency of the power, volume, weight and reliability have been proposed for requirements. Switching power supply with its high efficiency, small size and light weight advantages of gradually replaced in many ways inefficient, heavy, clunky, linear power supply. Switching power supply because of its small size, wide voltage input, high efficiency, in the application of a wide range of electrical equipment. This topic used to design TNY280 monolithic chip switching power supply, design power is 12W, the way the output power supply modules, backup power function with both to ensure that when the normal power supply to provide a stable DC power supply while in special occasions when the external power supply when power supply with backup power to its.Key words：Switching Power Supply，Monolithic Power Chip，Backup power目录1.绪论 01.1选题背景及其意义 (1)2.TNY280的概述 (2)2.1 TNY280功能介绍 (2)2.2 TNY280的工作原理 (5)3 基于TNY280的开关电源设计 (10)3.1 芯片型号的选择（TNY280） (10)3.2 设计软件PI-Expert (11)3.3 后备电源充电电路图及工作原理 (17)4.主要元器件的选择 (19)4.1.整流二极管DB107 (19)4.2光电耦合器PC817 (20)4.3 TL431 (22)5.PCB板的设计及硬件（电路）调试 (25)5.1电路板设计要求和注意事项 (26)5.2调试 (29)5.3 索尼18650电池 (29)6.结论 (31)7.参考文献 (32)8.致谢 (33)基于TNY280的开关电源设计 11.绪论众所周知，在现代开关电源诞生之前，线性电源占据着主导地位。

TOP221Y单片稳压电源

TOP221Y单片稳压电源

TOP221Y单片开关稳压电源TOP221Y是TOPSwicth-II系列单片开关电源，仅有三只引脚，外围元件很少，基本无须调试的TOP系列专用开关电源电路TOP221Y，图1是TOP221Y的基本应用电路，TOP221Y在密封的的环境中使用，在85—265V的交流电压下，可输出7W左右的最大功率，而在开放的条件使用输出功率可达15W，我们这里使用的超小型的电源适配器，工作环境是完全密封的，所以选用TOP221Y是合适的，但在塑壳内也必须给TOP221Y 加上足够大面积的铝质散热器。

图2是TOP221Y是TOPSwicth-II单片，仅有三只引脚，外围元件很少，基本无须调试的TOP系列专用电路TOP221Y，图1是TOP221Y的基本应用电路，TOP221Y在密封的的环境中使用，在85—265V的交流电压下，可输出7W左右的最大，而在开放的条件使用输出功率可达W，我们这里使用的超小型的电源适配器，工作环境是完全密封的，所以选用TOP221Y是合适的，但在塑壳内也必须给TOP221Y加上足够大面积的铝质。

图2是TOP221Y的内部电路框图。

下面我们对这个电源的工作原理简述如下。

TOP221主要性能参数TOP221Y是宽电压范围的单片开关电源模块，可通过外接少量外围元件组成功率在15W以下的高效率电源。

为提高输出电压的精度，电压采样电路使用了高精度可调稳压管，并通过耦合将负反馈电压回馈至TOP221Y的控制端。

通过合理的印刷板设计，可使电路工作稳定可靠，电磁辐射降至最小，也可有效地抗外部电磁干扰，具有较好的电磁兼容性能。

输出直流电路采用了LC电路，有效消除次级电路中的高频干扰信号。

交流输入电压范围：85V-265V(47-440Hz)。

直流输出：5V/，纹波小于50mV。

该电源具有约1%的电压调整率和负载调整率，整机效率可达70%以上。

交流输入电压范围：85V-265V(47-440Hz)。

工作温度范围：0-75℃。

开关式稳压电路


第七章 *输出电压Uo的确定 输出电压为：
Uo（1R7） 5.（ 1 V） R8
分析时，注意的是R8上端接的是11脚，然后看原理 图，分析这是的压降。
第七章
7.5.3并联开关电源
一.基本构成
并联开关电源换能电路如图7.21， 储能电感，负载和输入电压是并联 的VT。饱和导通时，UI给电感L储能，同 时L自感电动势使VD截止。VT截止时， L自感使自感电动势极性立即改变， VD导通，L通过VD释放能量向C2充 电，并同时向负载供电。当VT再次饱 和导通时，L储能，VD反向截止，电 容C2向负载供电，负载上获得连续能 量。既VT导通期间，L储能，电容C2 向负载供电；VT截止时，L释放能量 对C2充电，同时向负载供电；L，C2 同时具备滤波作用，使得输出波形平 滑。
LC(C0 C) CC0 C
fp
C C1C2 C1 C2
由于
C C0C
f0 21LCfs
第六章
2.串联型石英晶体振荡电路
当振荡频率等于 fS 时， 晶体阻抗最小，且为纯电 阻，此时正反馈最强，相 移为零，电路满足自激振 荡条件。
振荡频率 f0 fs
图 6.1.30 串联型石英晶 体振荡电路
4.比较器是组成非正弦波发生电路的基本单元，在 测量、控制、D/A和A/D转换电路中应用广泛。
第六章 一、 电压比较器的传输特性
1.电压比较器的输出电压与输入端的电压之间函数关系
u f(u)
O
I
2.阈值电压： UT
当比较器的输出电压由一种状态跳变为另一种状态所 对应的输入电压。
3.电压传输特性的三要素 (1)输出电压的高电平UOH和低电平UOL的数值。 (2)阈值电压的数值UT。 (3)当uI变化且经过UT时， uO跃变的方向。

开关稳压电源设计流程

关稳压电源设计流程
一、初始规划
1.定义需求
2.确定输出参数
3.选择拓扑结构
二、电路设计
1.输入电路设计
（1）输入滤波电路
（2）输入保护电路
2.控制电路设计
（1）控制芯片选型
（2）反馈网络设计
3.输出电路设计
（1）输出滤波电路
（2）输出保护电路
三、PCB设计
1.布局设计
2.连接设计
3.复审与优化
四、元器件选型
1.稳压器件
2.滤波电容和电感
3.控制芯片和元件
五、原型制作与测试
1.PCB制作
2.元器件焊接
3.电路功能测试
六、调试与优化
1.输出参数调整
2.稳定性测试
3.效率优化
七、产品化与批量生产
1.设计文档整理
2.样品试制
3.批量生产前验证
八、后续维护与更新
1.用户反馈收集
2.硬件升级与改进
3.软件更新与优化。

单电源可调型稳压电源的调试要求和方法.

单电源可调型稳压电源的调试要求和方法
元器件安装完毕，一定要认真检查，切忌冒然通电！
检查时，先用目测，即仔细查看有无错接、虚焊之处；再用万用电表检测，用万用表检测时，先测量变压器初级两端（即电源插头两导体间）的直流电阻；再分别测量各电压输出端与“地”之间的直流电阻。

如电阻为0表明电路有故障，不能通电！
通电后，注意观察有无异常现象发生，如冒烟、有烧焦气味、元器件发热烫手等。

如发现异常现象，立即拉断电源，然后查找故障。

若无异常现象，就可用万用表按下列步骤测量电压：
（1）测量变压器的次级交流电压2U 。

（2）测量正负输出对“地”的直流电压。

2、单电源可调型稳压电源电路各关键点参数的测量
（1）稳压电源输出电压的调节 保持交流电源电压为16V 不变，调节R P1的阻值分别为最大和最小，测量输出电压U L 的调节范围，将数据记入下表。

输出电压也可根据
⎪⎪⎭⎫
⎝
⎛+≈1125.1R R U P L 进行估算。

表 输出电压测试记录
的电压为U L =12V 。

调整自耦变压器，使电源电压变化±10%（198V ～242V ）时，测出相应的输出电压'
L U ，将测量结果填入下表。

计算输出电压的变化量及电压调整率。

表 输入电压对输出电压的影响情况记录
4）、负载对稳压电源的影响接通天关S，将稳压电源接入负载，调节R P2，使负载电流I L分别为20mA、40、60、80，测量对应的输出电压U L，并将测量结果填入表。

并根据测量数据计算输出电阻r o。

表负载对输出电压的影响情况记录。

L4960单片开关电源设计


设计斩波式变换器。
关键词：开关电源；ＤＣ／ＤＣ变换器；单片开关集成稳压器；ＩＡ９６０
中图分类号：ＴＰ３６８．１
文献标识码：Ｂ
文章编号：１００４—３７３Ｘ（２００７）１２—０２９—０３
Ａ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｌ４９６０ Ｓｉｎｇｌｅ Ｃｈｉｐ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ
ＺＨＥＮＧ Ｙａｏｔｉａｎ （Ｈａｎｓｈａｎ Ｔｅａｃｈｅｒｓ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｃｈａｏｚｈｏｕ，５２１０４１，Ｃｈｉｎａ）
源，其电源效率可达９０％以上。由于他把开关电源所需 要的基准电压源ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ锯齿波发生器、脉宽调制器、功率输出级 （即开关功率管）和各种保护电路全部集成在同一芯片中， 实现了单片集成化。
单片开关式集成稳压器的主要生产厂家是意一法半导 体有限公司。该公司于２０世纪８０年代中期首先推出了 第一代产品有：ＩＡ９６０，Ｌ４９６２，１．２９６，Ｌ４９６４。在２０世纪９０ 年代又开发出的第二代产品包括：Ｌ４９７０／Ｉ。４９７０Ａ，１．４９７２／ ４９７２Ａ／４９７２ＡＤ，ＩＡ９７４／４９７４Ａ，ＩＡ９７５／４９７５Ａ，Ｌ４９７７／ ４９７７Ａ。上述产品中以１．４９７０和ＩＡ９７０Ａ的输出功率为最 大，最大输出电流为１０ Ａ，输出功率可达４００ Ｗ。
Ｌ４９６０单片开关电源设计
郑耀添
（韩山师范学院广东潮州
５２１０４１）
摘 要：现在一般应用的串联调整稳压电源，是连续控制的线性稳压电源，这种传统的串联稳压器，调整管总是工作在
放大区，流过的电流是连续的，这种稳压器的缺点是承受过载和短路的能力差、效率低。介绍了开关电源的基本构成以及开 关电源的核心部分——功率变换器的基本类型，重点介绍了单片开关集成稳压器Ｌ４９６０的内部结构、工作原理并利用１．４９６０
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L4960的内部框图如上。主要包括：(一) 5.1V基准电压源和误差放大器；（二）锯齿波振荡器；（三）PWM比较器和功率输出级；（四）软启动电路；（五）输出限流保护电路；（六）芯片过热保护电路。
图中C1是输入端滤波电容，R1，C3误构成差放大器的频率补偿网络，R2，C2是锯齿波振荡器的定时电阻和定时电容。振荡频率f0=1/R2C2。现取R2＝4.3kΩ, C2=2200pF,则f0100kHz。C4是软起动电容，以保证输出电压缓慢的建立，对芯片起到保护作用。L是储能电感，C5是储能电容兼滤波电容，D1是续流二极管。
L4960的基本工作过程是：输出电压VO经过R3、R4取样，送到误差放大器的反相输入端，与加在同相输入端的5.1V基准电压进行比较，得到误差电压Vr ,在用Vr的幅度去控制PWM比较器输出的脉冲宽度，最后经过功率放大和输出电路，使VO保持不变。
3、L4960的应用电路
应用电路图如上。R4采用15kΩ实芯电位器，R3取2.2kΩ。输出电压调整范围为5.1V~40V。由于本实验板的VI取自直流稳压电源，限定为30V，故输出电压的实际调整范围约为5~28V（空载时可达29V）。实际电路将C5与C6并联后作为滤波电容，以减小等效电感。
6.在负载RL＝30Ω的情况下，维持VI＝30V不变，用螺丝刀调整RP，同时用数字万用表的200V DC档测VO值，观察VO能否连续变化。同时用示波器观察L4960第7脚波形，了解占空比的变化规律：D↑，VO↑；D↓，VO↓。
7.关机，清理试验台和实验室。
5、实验现象、实验数据记录：
1、整理数据
表1振荡频率fo
年月日
设计电路时应将信号地线与功率地线分开布置，最后在输出端汇合。
4、实验方法、步骤：
1.给直流稳压电源通电，将电源电压（即L4960的输入电压V1）调整到30V。
2.接通试验板输入电压V1的电源。注意！先连线，后打开稳压电源。
3.用示波器观察L4960第5脚的波形，画出波形图，并根据测出的周期，算出振荡频率fo值。
关闭电源，接上滑线变阻器作为假负载RL。
将RL调整到200Ω位置（可用数字万用表的2kΩ档检测电阻值）。打开电源，利用数字万用表的200V DC档测VO值。
将RL分别调至100Ω，50Ω，30Ω位置，重复步骤 的内容。
注意：调RL之前必须先关掉电源，并且RL不得低于30Ω，更不得短路！为保证RL值准确，每次调整时要用数字万用表的200Ω档检测RL电阻值，符合实验要求后才允许通电实验。
R2／kΩ
C2／pF
fo／kHz
理论计算值
实测值
表2输出电压VO的调整范围
空载（RL→ ）
RL＝30Ω
表3开关电源输出功率PO*
RL(Ω)
VO=30V
纹波电压(VP-P)
IO=(A)
PO(W)
200
100
50
30
6、实验现象、实验数据的分析：
7、实验结论：
指导教师评语和成绩评定：
实验报告成绩：
指导教师签字：
3.掌握L4960的调节原理及方法。
2、实验仪器设备和材料：
1. HY1711－2型直流稳压电源1台
2. SS7802型双踪示波器1台
3. VC890D型数字万用表1块
4. RXH－A14型滑线变阻器1台
5.小螺丝刀1把
3、实验内容和原理：
2. L4960的工作原理
L4960采用7引线S-7（即TO-220）封装，外型图压范围VO =5.1V～40V，最大输出电流IOM=2.5A,最大输出功率POM=100W，占空比调节范围D =0～100%，电源效率可达90%以上。
4.空载试验（不接负载）
切断电源，将R4调整到零Ω位置（用小螺丝刀将可调电阻RP逆时针转到头）。打开电源，利用数字万用表的20V DC档测VO值。
将R4调整到最大阻值，（用小螺丝刀将可调电阻RP顺时针转到头）。用数字万用表的200V DC档测VO值。记下VO空载调整范围。
5.带负载后的实验（R4仍保持在最大阻值）：
黄淮学院电子科学与工程系
数字化测量技术课程验证性实验报告
实验名称
单片开关式集成稳压器电路设计与调试
实验时间
2013年6月7日
学生姓名
王茂胜
实验地点
070306
同组人员
专业班级
电技1001B
1、实验目的
1.通过实验，了解开关电源“高效、节能”的显著特点。
2.掌握单片开关式集成稳压器L4960的电路设计。