PWM新型开关电源系统的分析与设计+电路图(2)
3.2 变压器的设计 19
3.2.1 变压器设计的约束条件 19
3.2.2 变压器的设计步骤 20
3.2.3 变压器设计的注意事项 21
3.3 元器件的选取 22
3.3.1 MOSFET功率场效应管 22
3.3.2 功率管MOSFET的选取 24
4 开关电源控制电路的设计 26
4.1 模块的选择 26
4.2 L6591的功能介绍 26
4.3 L6591驱动电路的设计 28
4.4 反馈电路的设计 30
4.5 辅助电源的设计 32
5 总结 33
附录一：开关电源原理图 34
附录二：元器件清单 35
致 谢 36
参考文献 37
1 绪论
1.1 选题背景和意义
21世纪电力科学创新有了突飞猛进的进步，各种信息化、技术含量高的电子产品与每个家庭的日常关系一天比一天紧密，然而这些电子产品都需要有内部电源的支撑。电源是我们平时接触到的用电设备中必需的一种电子设备，各种电子产品所需要的电源和电压都来源于它，人们的生活与它息息相关。电源是我们用电的基础，没有电源，用电设备就不能正常工作，给生活带来诸多不便，所以，学习和研究开关电源是科学研究领域的重中之重。
开关电源是以当代电力电子科学研究成果为依托，基于对开关器件导通以及截止时间的控制，便能够输出稳压源的一种新型电子设备。开关电源没有工频变压器，取而代之的是高频变压器，频率越高，就越趋向于轻便化、简单化。再加上开关电源中开关管在开关状态才起作用，因此开关管上的损耗低，性能高，这是其优点之二。开关电源的应用领域越来越宽泛，各种电子设备，例如手机充电器、液晶电视、笔记本电脑等用电设备中开关电源随处可见。
从开关电源的内部构造模块来看，它主要由主回路、芯片供电电源、控制回路、反馈电路等几个重要模块组成。现代开关电源技术开发方向主要是一方面侧重于相关电源内部元器件的研究，一方面侧重于对变频领域的研究，这两个方向若能够结合应用，开关电源的技术水平将会有很大突破。现代开关电源控制方式主要分为脉宽调制技术PWM跟脉冲频率调制技术PFM，但是以PWM控制方式居多[1]。除此以外，高频化、低损耗和噪声决定了它研究和开发的前景，所以，开关电源的大力推广在保护环境、降低成本和实现可持续发展方面发挥了十分重要的作用，实现绿色电源是我们以后研究和应用的一个目标和期望。
1.2 国内外研究现状
线性电源在开关电源之前出现已经有了近三十年，串联开关电源的出现为以后电源的出现奠定了基础，其中相类似的就是它们的拓扑结构，区别在于开关管工作在开关状态。之后，PWM控制技术有了新的突破，通过调制占空比来控制输出电压，PWM开关电源由此产生，采用几十千赫兹的PFM或者PWM进行调制。开关电源的效率可达65%-70%，而线性电源的效率只有30%-40%[2]。如今能源不是很充裕的年代，电源的功耗高低已经引起人们的关注。线性电源工作于工频，因此用工作频率为20KHz的PWM开关电源替代它，可大幅度节约能源，这在电源技术发展史上誉为“20KHz革命”[3]。由于ULSI芯片体积的逐渐变小，微处理器的优势就显现出来了，电源相对体积较大，然而很多需要野外作业或者户外活动所需要的电源尺寸比较小，在这种情况下就需要在和电容和磁性元件体积上做出改进，保证用户使用的产品轻便化。此外，对开关电源的性能和可靠性的设计是我们在整个设计中必须强调和重视的。