单片机开关电源程序流程图概述

1、单片开关电源程序流程图概述1设计概述自从20世纪90年代以来,各种单片开关电源集成电路竞相问世,现已形成 TOPSwitch、 TOPSwitch 、TOPSwitch FX、TOPSwitch GX、TinySwitch 和 TinySwitch II 六大系 列近百种型号。它们具有高集成度、高性价比、最简外围电路、最佳性能指标等显著优点, 现已成为国际上开发250W 以下中、小功率开关电源、精密开关电源及电源模块的优选集成 电路。单片开关电源不仅在整机电路设计、 高频变压器设计、 反馈电路、 保护电路和关键元器件的 选择方面有许多独到之处, 而且特别

2、适合用计算机来完成整个开关电源的设计工作, 这已成 为国际电源领域的一项新技术。由美国 PI(PowerIntegrations公司开发的 PIExpert 软 件正是采用了这项技术。 但是, 该软件没有作为商品对外出售, 所赠送的光盘也对软件的安 装使用次数以及运行时间进行了严格限制,软件的原代码更列为公司的最高机密。此外, PIExpert 软件亦存在某些不足之处,突出表现在每种系列产品各对应于一套专门的软件, 并且只能对现有产品进行设计。因此,也给用户使用带来一些不便之处。为解决上述问题,促使这项新技术能够在国内迅速推广应用,我们在参考 PIExpert 的基础 上,利用 VisualB

3、asic(以下简称 VB语言独立开发出通用性很强的 KDPExpert 专家系统, 为开关电源设计人员提供了一套功能强大而又简便实用的设计软件。该软件不仅适用于 TOPSwitch、TOPSwitch 、TOPSwitch FX 和 TOPSwitch GX 系列,还为将来问世的新产 品预留出足够的接口。本讲座详细阐述利用计算机设计单片开关电源的新技术以及 KDPExpert 软件的设计思想,设计方法、界面风格和使用指南。为了叙述方便,下面统一用 TOPSwitch 来表示 TOPSwitch、TOPSwitch 、TOPSwitch FX 和

4、 TOPSwitch GX 系列。2单片开关电源的两种工作模式单片开关电源有两种基本工作模式:一种是连续模式 CUM(ContinuousMode ,另一种是不 连续模式 图1两种模式的开关电流波形(a连续模式(b不连续模式DUM(DiscontinuousMode 。这两种模式的开关电流波形分别如图1(a及图1(b所示。 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

5、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111的程序流程图 图5设计步骤1224的程序流程图 图6设计步骤2535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