单片开关电源设计概述及程序流程图

表1单片开关电源典型产品的技术指标

图2（b）为改进型基本反馈电路，只需增加一只稳压管VDZ和电阻R1，即可使负载调整率达到±2％。VDZ的稳定电压一般为22V，必须相应增加反馈绕组的匝数，以获得较高的反馈电压UFB，满足电路的需要。

图2（c）是配稳压管的光耦反馈电路。由VDZ提供参考电压UZ，当输出电压UO发生波动时，在光耦内部的LED上可获得误差电压。因此，该电路相当于给TOPSwitch增加一个外部误差放大器，再与内部误差放大器配合使用，即可对UO进行调整。这种反馈电路能使电压调整率达到±1％以下。

图2（d）是配TL431的光耦反馈电路，其电路较复杂，但稳压性能最佳。这里用TL431型可调式精密并联稳压器来代替普通的稳压管，构成外部误差放大器，进而对UO作精细调整，可使电压调整率和负载调整率均达到±0.2％，能与线性稳压电源相媲美。这种反馈电路适于构成精密开关电源。

在设计单片开关电源时，应根据实际情况来选择合适的反馈电路，才能达到规定的技术指标。

4单片开关电源典型产品的主要技术指标

详见表1。

5用计算机设计单片开关电源的程序流程图

设计高性价比的开关电源，所涉及的知识面很广。设计人员不仅要掌握各种TOPSwitch系列产品的工作原理和应用电路，还必须了解有关通用及特种半导体器件、模拟与数字电路、电磁兼容性、热力学等方面的知识。按照传统方法，开关电源要全部靠人工设计，不仅工作量大，效率低，而且因设计时的变量多，难于准确估算，使得设计结果与实际情况相差较大，还需多次反复修正。单片开关电源的问世，使开关电源的设计能实现标准化和规范化。而利用计算机来设计开关电源，还能充分发挥高科技的优势，极大地减轻设计人员的工作量并可实现最优化设计。

开关电源的优化设计是由三部分组成的：

（1）一组完整的程序流程图；

（2）一套简单实用的设计程序；

（3）一套正确的“电子数据表格”。表中的信息包括输入数据（已知条件）、中间变量和最终结果。

图3开关电源的基本电路

图4设计步骤1－11的程序流程图

图5设计步骤12－24的程序流程图

　图6设计步骤25－35的程序流程图

全部计算过程就是用计算机进行数据处理。设计完毕时，电子数据表格也就自动生成了。上述过程可用程序流程图形象地表示出来。由TOPSwitch构成开关电源的基本电路如图3所示。下面就以该电路为例，介绍用计算机设计开关电源时的全部程序流程图，详见图4－图6。现将整个设计过程分成4个阶段，共35个步骤（详见下期第二讲）：

（1）步骤1－步骤2：确定总体设计方案，选择反馈电路类型；

（2）步骤3－步骤11：选择TOPSwitch芯片。为降低成本，要求芯片既能满足输出功率的指标，又不留出过多余量；

（3）步骤12－步骤24：设计高频变压器。它应符合技术要求且外形尺寸为最小；

（4）步骤25－步骤35：选择外围电路中的关键元器件。