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摘要电气设备都需要一定形式的电源来供电，而其中绝大部分设备都是通过标准电源提供的，然而标准电源本身存在一定的局限性，比如其输出电压易受到各种外界因素的干扰而变得不稳定，因此有必要研发高性能低成本的电源方案来取代普通的电源进行供电，于是开关电源应运而生。自 50年代问世以来，开关电源逐渐具备了高效、低耗、节能等优点，成为工作生活中得到广泛应用的设备。 本文采用了一款具有原边反馈技术的反激式变换器开关电源芯片，在分析芯片各模块的作用的基础上，设计了一款开关电源。原边反馈技术引入了辅助电感线圈，得到输出电压的反馈情况，并且简化了芯片外围电路的设计，从而节省了成本和空间。芯片内部包括了保护电路，带隙基准电路，电压反馈电路等模块，并设计电路原理图，通过multisim软件进行仿真模拟，验证了其合理性。 31807
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毕业论文关键词： 原边反馈 开关电源 反激式变换器
Title Switching power supply based on the primary side feedback
Abstract All the electrical equipments require a certain form of power supply,and most of the equipments are supplied by standard power supply. However, the standard power itself has some limitations. The output voltage is easy to be disturbed by various external factors and be instability. So it is necessary to develop the power supply scheme of high performance and low cost to replace the normal power supply. So the switching power supply was invented. Since 50’s, switching power supply has the advantages of high efficiency, low consumption, energy saving etc.And become widely used in work and life. This paper introduces the adoption of a flyback converter power supply chip with the primary side feedback technology. This technique introduces inductance coil ,get feedback of the output voltage and simplify the design of peripheral circuit chip in order to save cost and space. The chip consists of a protection circuit, bandgap reference circuit, voltage feedback circuit and so on.Then make a design of circuit diagram and simulation by Multisim software to verify its rationality.
Keywords: primary side feedback; switching power supply; flyback converter
目次
1绪论1
1.1开关电源研究背景1
1.2开关电源发展历史及现状1
1.3本文主要工作内容2
2开关电源原理分析3
2.1开关电源基本原理3
2.2开关电源拓扑结构-反激变换器3
2.3开关电源的调制方式4
2.3.1PWM脉冲宽度调制4
2.3.2PFM脉冲频率调制4
2.3.3PWM-PFM综合调制5
3原边反馈开关电源芯片分析6
3.1带隙基准电路6
3.2启动电路7
3.3AC输入整流滤波电路7
3.4过压保护电路8
3.4.1电路原理8
3.4.2过压信号波形9
3.5误差放大器9
3.5.1五管差分放大器与九管差分放大器9
3.5.2误差放大器核心电路11
3.6软启动电路11
3.7欠压锁定电路12
3.8振荡器13
3.9过温保护13
4芯片整体电路设计与测试15
5总结18
致谢19
参考文献20
1 绪论
1.1 开关电源研究背景 绝大部分电气设备的供电是由标准电源提供的，但是在实际应用中，标准电源有时会出现不符合电压要求的情况，其本身的输出电压容易受到各种外界因素的干扰而变得不稳定，而开关电源就可以解决这一问题，将标准电源的电压转化成稳定的、符合要求的电压。开关电源问世于 20 世纪 50 年代，它在诸多领域有着广泛的应用。充电器、适配器、辅助电源、台灯、路灯等等方面都存在开关电源的应用。随着开关电源不断朝着高效率、小体积和高频率方向发展，EMI 效应、开关损耗等问题逐渐成为制约开关电源发展的瓶颈[1]。反激式变化器已经成为开关电源界应用最广泛的转换器之一，少量的组件使得反激式变换器成为针对低损耗应用的一个较好的解决方法[2]。近年来，在单端反激式开关电源中提出了一种原边调整（Primary Side Regulation,PSR）技术，该技术引入了辅助电感线圈，通过电感线圈能够得到反映输出电压变化情况的反馈电压，反馈信号进入 MOS 开关模块，并以此产生功率管的开关控制信，通过这种技术能够得到更加稳定的输出电压。原边反馈方式的AC/DC 变换器控制技术是近年来发展起来的新型控制技术，与传统的副边反馈的光耦加 431 的结构相比，其最大的优势在于省去了这两个芯片以及与之配合工作的一组元器件，这样就节省了设计占用的空间，降低成本并且提高运行的可靠性[3]。在原边反馈技术中，关键是控制反馈误差，传统的原边反馈通常会设置一个固定采样点，这个采样时刻一般被设置在原边能量刚转移到次边的时刻，在这一时刻对原边辅助绕组进行采样以得到输出电压信号[4]。
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