單片機開關電源程序流程圖概述

1、單片開關電源程序流程圖概述1設計概述自從20世紀90年代以來,各種單片開關電源集成電路競相問世,現已形成 TOPSwitch、 TOPSwitch 、TOPSwitch FX、TOPSwitch GX、TinySwitch 和 TinySwitch II 六大系 列近百種型號。它們具有高集成度、高性價比、最簡外圍電路、最佳性能指標等顯著優(yōu)點, 現已成為國際上開發(fā)250W 以下中、小功率開關電源、精密開關電源及電源模塊的優(yōu)選集成 電路。單片開關電源不僅在整機電路設計、 高頻變壓器設計、 反饋電路、 保護電路和關鍵元器件的 選擇方面有許多獨到之處, 而且特別

2、適合用計算機來完成整個開關電源的設計工作, 這已成 為國際電源領域的一項新技術。由美國 PI(PowerIntegrations公司開發(fā)的 PIExpert 軟 件正是采用了這項技術。 但是, 該軟件沒有作為商品對外出售, 所贈送的光盤也對軟件的安 裝使用次數以及運行時間進行了嚴格限制,軟件的原代碼更列為公司的最高機密。此外, PIExpert 軟件亦存在某些不足之處,突出表現在每種系列產品各對應于一套專門的軟件, 并且只能對現有產品進行設計。因此,也給用戶使用帶來一些不便之處。為解決上述問題,促使這項新技術能夠在國內迅速推廣應用,我們在參考 PIExpert 的基礎 上,利用 VisualB

3、asic(以下簡稱 VB語言獨立開發(fā)出通用性很強的 KDPExpert 專家系統, 為開關電源設計人員提供了一套功能強大而又簡便實用的設計軟件。該軟件不僅適用于 TOPSwitch、TOPSwitch 、TOPSwitch FX 和 TOPSwitch GX 系列,還為將來問世的新產 品預留出足夠的接口。本講座詳細闡述利用計算機設計單片開關電源的新技術以及 KDPExpert 軟件的設計思想,設計方法、界面風格和使用指南。為了敘述方便,下面統一用 TOPSwitch 來表示 TOPSwitch、TOPSwitch 、TOPSwitch FX 和

4、 TOPSwitch GX 系列。2單片開關電源的兩種工作模式單片開關電源有兩種基本工作模式:一種是連續(xù)模式 CUM(ContinuousMode ,另一種是不 連續(xù)模式 圖1兩種模式的開關電流波形(a連續(xù)模式(b不連續(xù)模式DUM(DiscontinuousMode 。這兩種模式的開關電流波形分別如圖1(a及圖1(b所示。 在設計單片開關電源時, 應根據實際情況來選擇合適的反饋電路, 才能達到規(guī)定的技術指標。 4單片開關電源典型產品的主要技術指標詳見表1。5用計算機設計單片開關電源的程序流程圖設計高性價比的開關電源, 所涉及的知識面很廣。 設計人員不僅要掌握各種 TOPSwitch

5、系列 產品的工作原理和應用電路,還必須了解有關通用及特種半導體器件、模擬與數字電路、 電 磁兼容性、熱力學等方面的知識。按照傳統方法,開關電源要全部靠人工設計,不僅工作量 大,效率低,而且因設計時的變量多,難于準確估算,使得設計結果與實際情況相差較大, 還需多次反復修正。 單片開關電源的問世, 使開關電源的設計能實現標準化和規(guī)范化。 而利 用計算機來設計開關電源, 還能充分發(fā)揮高科技的優(yōu)勢, 極大地減輕設計人員的工作量并可 實現最優(yōu)化設計。開關電源的優(yōu)化設計是由三部分組成的:(1一組完整的程序流程圖;(2一套簡單實用的設計程序;(3一套正確的“電子數據表格”。表中的信息包括輸入數據(已知條件 、中間變量 和最終結果。圖3開關電源的基本電路 圖4設計步驟111的程序流程圖 圖5設計步驟1224的程序流程圖 圖6設計步驟2535的程序流程圖 全部計算過程就是用計算機進行數據處理。設計完畢時，電子數據表格也就自動生成了。 上 述過程可用程序流程圖形象地表示出來。 由 TOPSwitch 構成開關電源的基本電路如圖3所示。 下面就以該電路為例，介紹用計算機設計開關電源時的全部程序流程圖，詳見圖4圖6。 現 將整個設計過程分成4個階段，共35個步驟（詳見下期第二講） ： （1）步驟1步驟2：確定總體設計方案，選擇反饋電路類型； （2）步驟3步驟11：選擇 TOPSwitch 芯片。為降低