机电一体化单片开关电源及PCB设计论文.doc

机电一体化单片开关电源及PCB设计毕业论文 目 录 摘 要 ……………………………………………………………………………………1 A …………………………………………………………………………………2 第1 章 绪 论 ……………………………………………………………………………1 1．1 概述 ……………………………………………………………………………1 1．2 开关电源的发展简况 …………………………………………………………1 1．3 开关电源的发展趋势 …………………………………………………………2 第2章 方案论证 …………………………………………………………………………3 2．1 概述 ………………………………………………………………………………3 2．2 系统框图 ……………………………………………………………………3 2．3 原理 …………………………………………………………………………3 2．3．1 TOP-II的结构及工作原理………………………………………3 2．3．2 开关电源电路基本原理 …………………………………………5 第3章 单片开关电源的设计 ……………………………………………………………7 3．1 概述 ………………………………………………………………………………7 3．2 开关电源参数的设计 ………………………………………………………7 3．3 开关电源中电子元器件的选择 …………………………………………15 3．3．1 钳位二极管和阻塞二极管 ……………………………………15 3．3．2 整流管的选取 …………………………………………………18 3．3．3 输出滤波电容的选取 ………………………………………………19 3．3．4 反馈电路中整流管的选取 …………………………………………20 3．3．5 反馈滤波电容的选取 ………………………………………………20 3．3．6 控制端电容及串联电阻的选择 ……………………………………20 3．3．7 TL431型可调式精密并联稳压器的选择 …………………………20 3．3．8 光耦合器的选择 ……………………………………………………21 3．3．9 自恢复保险丝的选择 ………………………………………………23 3．4 单片开关电源保护电路的设计 ………………………………………………24 3．4．1 过电压保护电路的设计 ………………………………………24 3．4．2 欠电压保护电路的设计 ………………………………………25 3．4．3 启动电路的设计 …………………………………………………26 3．4．4 电压及电流控制环电路的设计 ……………………………………26 3．4．5 无损缓冲电路 ………………………………………………………28 3．4．6 采用继电器保护的限流保护电路 …………………………………28 3．4．7 IGBT驱动电路 ………………………………………………………29 3．5 电磁干扰滤波器的设计 ………………………………………………………29 3．5．1 开关电源电磁干扰产生的机理 ……………………………………30 3．5．2 开关电源EMI的特点EMI测试技术 3．5．5 电磁干扰滤波器的构造原理 3．5．6 电磁干扰滤波器基本电路及典型应用 3．5．7 EMI滤波器在开关电源中的应用 第4章 PCB电磁兼容性设计 ……………………………………………………………36 4．1 概述 ……………………………………………………………………………36 4．2 PCB上元器件布局 4．3 PCB布线 4．4 PCB板的地线设计 4．5 模拟数字混合线路板的设计 4．6 PCB设计时的电路措施 第5章 单片开关电源印制线路板的设计 ………………………………………………51 5．1 概述 ……………………………………………………………………………51 5．2 Protel99简介 …………………………………………………………………52 5．3 印制线路板的设计 ……………………………………………………………52 5．3．1 设计印制线路板的条件 ……………………………………………52 5．3．2 设计印制板的步骤 …………………………………………………53 5．3．3 元件布局 ……………………………………………………………53 5．3．4 布线 …………………………………………………………………53 5．4 单片开关电源印制线路板的设计 ……………………………………………55 5．4．1 单片开关