直流稳压电源的设计说明

50/50湖北工业大学工程技术学院毕业设计直流稳压电源的设计学生:高旭学号:0825021226所在系部:电气信息系专业班级:08gz信工2班指导教师:周茉日期:2011DesignforRegulatedDCPowerSupplyByGaoXuMay2011毕业设计（论文）任务书系部电气信息工程系指导教师周茉职称讲师学生高旭专业班级08信工专2学号0825021226设计题目直流稳压电源的设计设计容目标和要求（设计容目标和要求、设计进度等）毕业设计的目标：本设计包括确定控制任务、系统总体方案设计、硬件系统设计的设计等，使学生进一步学习与理解基于单片机智能台灯的原理，巩固与综合专业基础知识和相关专业课程知识，提高学生运用理论知识解决实际问题的实践技能。毕业设计的要求:设计基于单片机的防盗报警系统，主要研究单片机的数据在网上传输问题，提出一套由8位单片机，防盗探头，网络接口控制芯片和监控主机构成的嵌入式智能台灯系统的方案。毕业设计的设计进度：1.根据题目要求的指标，通过查阅有关资料，确定系统设计方案，并设计其硬件电路图；2.画出电路原理图，分析主要模块的功能与他们之间的数据传输和控制关系；3.完成毕业设计。指导教师签名：年月日系部审核此表由指导教师填写由所在系部审核1毕业设计（论文）学生开题报告课题名称直流稳压电源的设计课题来源老师指定课题类型AY指导教师周茉学生高旭学号0825021226专业班级08信工专二本课题的研究现状、研究目的与意义：现状直流稳压电源是电子技术常用的设备之一,广泛的应用于教学、科研等领域。传统的多功能直流稳压电源功能简单、难控制、可靠性低、干扰大、精度低且体积大、复杂度高。普通直流稳压电源品种很多,但均存在以下二个问题:1)输出电压是通过粗调(波段开关)与细调(电位器)来调节。这样,当输出电压需要精确输出,或需要在一个小围改变时(如1.05～1.07V),困难就较大。另外,随着使用时间的增加,波段开关与电位器难免接触不良,对输出会有影响。2)稳压方式均是采用串联型稳压电路,对过载进行限流或截流型保护,电路构成复杂,稳压精度也不高。几乎所有的电子设备都需要稳定的直流电源，因此直流稳压电源的应用非常的广泛。直流稳压电源的电路形式有很多种,有串联型、开关型、集成电路、稳压管直流稳压电源等等。在电子设备中，直流稳压电源的故障率是最高的（长期工作在大电流和大电压下,电子元器件很容易损坏）但在直流稳压电源中，通过整流、滤波电路所获得的直流电源的电压往往是不稳定的。输出电压在电网电压波动或负载电流变化时也会随之有所改变。电子设备电源电压的不稳定,将会引起很多问题。设计出质量优良的直流稳压电源，才能满足各种电子线路的要求。目的我的毕业设计的课题是《直流稳压电源的设计》，其主要目的是通过此次课程设计进一步学习和巩固数字信号处理与其相关知识，并学会利用所学的知识能，在设计过程中能综合运用所学知识容，进一步熟悉和掌握直流稳压电源的使用;对直流稳压电源的原理有较深的了解;为即将进入社会参加工作打下坚实的基础;掌握收集资料、消化资料和综合资料的能力等等。。意义本系统以直流电压源为核心，AT89S52单片机为主控制器，通过键盘来设置直流电源的输出电压，设置步进等级可达0.1V，输出电压围为0—9.9V，最大电流为330mA，并可由液晶屏显示实际输出电压值。系统有过流保护电路，当输出电流过大时功率管自动截至，而且有红色指示灯发出警报。本系统由单片机程控输出数字信号，经过D/A转换器（AD0832）输出模拟量，再经过运算放大器隔离放大，控制输出功率管的基极，随着功率管基极电压的变化而输出不同的电压。实际测试结果表明，本系统实际应用于需要高稳定度小功率恒压源的领域。课题类型：（1）A—工程实践型；B—理论研究型；C—科研装置研制型；D—计算机软件型；E—综合应用型（2）X—真实课题；Y—模拟课题；（1）、（2）均要填，如AY、BX等。本课题的研究容：目前产生直流稳压电源的方法大致分为两种:一种是模拟方法，另一种是数字方法。前者的电路均采用模拟电路控制，而后者则是通过数字电路进行自动控制。直流稳压电源朝着数字化方向发展。因此对于数控恒压源的研究是必要的。随着科学技术飞速发展,对电源可靠性、输出精度和稳定性要求越来越高,利用D/A转换器的高分辨率和单片机的自动检测技术设计程控电源就显示出其优越性。程控电源既能方便输入和选择预设电压值又具有较高精度和稳定性，而且可以任意设定输出电压或电流，所有功能由面板上的键盘控制单片机实现，给电路实验带来极大的方便,提高了工作效率。本课题研究的实施方案、进度安排：本课题的研究步骤：1、选题2、搜集、阅读和整理资料3、拟写开题报告4、系统设计5、撰写成文6、论文修改与定稿本课题的研究方法：本课题采用文献分析法和实验法对其进行研究和设计进度安排2010.12.26选定毕业设计（论文）题目2011.1～2011.2：查阅相关资料，了解电源电路应用情况，完成开题报告；2011.03.01-2011.06.05毕业设计（论文）制作、定稿、上交参考文献1康华光

电子技术基础

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师学院学报第21卷第2期4用单片机制作的直流稳压可调电源

电子世界

2005年第11期指导教师意见指导教师签名：年月日毕业设计（论文）学生申请答辩表课题名称直流稳压电源的设计指导教师（职称）周茉讲师申请理由学分修满，申请答辩学生所在学院电气信息工程系专业班级08信工专二学号0825021226学生签名：日期：毕业设计（论文）指导教师评审表序号评分项目（理工科、管理类）评分项目(文科)满分评分1工作量外文翻译152文献阅读与外文翻译文献阅读与文献综述103技术水平与实际能力创新能力与学术水平254研究成果基础理论与专业知识论证能力255文字表达文字表达106学习态度与规要求学习态度与规要求15是否同意参加答辩：总分评语指导教师签名：另附《毕业设计（论文）指导记录册》年月日3毕业设计（论文）评阅人评审表学生高旭专业班级08信工专二学号0825021226设计（论文）题目直流稳压电源的设计评阅人评阅人职称序号评分项目（理工科、管理类）评分项目(文科)满分评分1工作量外文翻译152文献阅读与外文翻译文献阅读与文献综述103技术水平与实际能力创新能力与学术水平254研究成果基础理论与专业知识论证能力255文字表达文字表达106学习态度与规要求学习态度与规要求15总分评语评阅人签名：年月日4毕业设计（论文）答辩表学生高旭专业班级08信工专二学号0825021226设计（论文）题目直流稳压电源的设计序号评审项目指标满分评分1报告容思路清新；语言表达准确，概念清楚，论点正确；实验方法科学，分析归纳合理；结论有应用价值。402报告过程准备工作充分,时间符合要求。103创新对前人工作有改进或突破，或有独特见解。104答辩回答问题有理论依据，基本概念清楚。主要问题回答准确，深入。40总分答辩组评语答辩组组长（签字）：年月日答辩委员会意见答辩委员会负责人（签字）：年月日5毕业设计（论文）成绩评定总表学生：高旭专业班级：08信工专二毕业设计（论文）题目：直流稳压电源的设计成绩类别成绩评定Ⅰ指导教师评定成绩Ⅱ评阅人评定成绩总评成绩Ⅰ×60%+Ⅲ×40%评定等级注：成绩评定由指导教师、评阅教师和答辩组分别给分(以百分记)，最后按“优(90--100)”、“良(80--89)”、“中(70--79)”、“与格(60--69)”、“不与格(60以下)”评定等级。其中，指导教师评定成绩占40%，评阅人评定成绩占20%，答辩组评定成绩占40%。摘要本系统以直流电压源为核心，AT89S52单片机为主控制器，通过键盘来设置直流电源的输出电压，设置步进等级可达0.1V，输出电压围为0—9.9V，最大电流为330mA，并可由液晶屏显示实际输出电压值。系统有过流保护电路，当输出电流过大时功率管自动截至，而且有红色指示灯发出警报。本系统由单片机程控输出数字信号，经过D/A转换器（AD0832）输出模拟量，再经过运算放大器隔离放大，控制输出功率管的基极，随着功率管基极电压的变化而输出不同的电压。实际测试结果表明，本系统实际应用于需要高稳定度小功率恒压源的领域。关键词：直流电源单片机AbstractThissystemtodcvoltagesourceasthecore,mainlyAT89S52SCM,throughthekeyboardcontrollertoinstalldcpowersupplyoutputvoltage,settingsteppingclasscanreach.01voutputvoltage,therangeof0-9.9V,themaximumcurrent330mAfor,andcanshowtheactualpipebydigitaloutputvoltagevalues.Thissystemconsistsofmicrocontrollerprogramoutputdigitalsignal,throughD/Aconverter(AD0832)outputanalogamplifier,throughisolatingamplifieroutputpower,controlofbase,withthepowertochangethepassivetubevoltageoutputofdifferentvoltage.Testresultsshowthatthissystemapplicationinneedofhighstabilityofsmallpowerconstant-voltagesourcefields.Keywords:目录摘要…………………iAbstract……………ii1引言……………12系统分析…………13方框框图…………24系统设计…………34.1稳压输出部分……………34.1.1稳压输出原理………4.1.2稳压输出部分仿真图………………..4.2数字控制部分…………………34.2.1单片机部分……………..4.2.2D/A转换部分…………..4.2.3A/D转换部分4.3键盘部分……………………94.4显示部分……………………..4.4.1串行部分………………4.4.2并行部分……………….5电路流程图……………………126电源测试结果……………136.1电压测试……………………146.2性能测试……………………14结论…………………14致…………………15参考文献……………16一引言几乎所有的电子设备都需要稳定的直流电源，因此直流稳压电源的应用非常的广泛。直流稳压电源的电路形式有很多种,有串联型、开关型、集成电路、稳压管直流稳压电源等等。在电子设备中，直流稳压电源的故障率是最高的（长期工作在大电流和大电压下,电子元器件很容易损坏）但在直流稳压电源中，通过整流、滤波电路所获得的直流电源的电压往往是不稳定的。输出电压在电网电压波动或负载电流变化时也会随之有所改变。电子设备电源电压的不稳定,将会引起很多问题。设计出质量优良的直流稳压电源，才能满足各种电子线路的要求。因此,直流稳压电源的研究就颇为重要。目前产生直流稳压电源的方法大致分为两种:一种是模拟方法，另一种是数字方法。前者的电路均采用模拟电路控制，而后者则是通过数字电路进行自动控制。直流稳压电源朝着数字化方向发展。因此对于数控恒压源的研究是必要的。随着科学技术飞速发展,对电源可靠性、输出精度和稳定性要求越来越高,利用D/A转换器的高分辨率和单片机的自动检测技术设计程控电源就显示出其优越性。程控电源既能方便输入和选择预设电压值又具有较高精度和稳定性，而且可以任意设定输出电压或电流，所有功能由面板上的键盘控制单片机实现，给电路实验带来极大的方便,提高了工作效率。2系统方案论证与比较方案一：采用各类数字电路来组成键盘控制系统，进行信号处理，如选用CPLD等可编程逻辑器件。本方案电路复杂，灵活性不高，效率低，不利于系统的扩展，对信号处理比较困难。方案二：采用AT89S52单片机作为整机的控制单元，通过改变DAC0832的输入数字量来改变输出电压值，从而使输出功率管的基极电压发生变化，间接地改变输出电压的大小。为了能够使系统具备检测实际输出电压值的大小，可以将输出电压经过ADC0832进行模数转换，间接用单片机实时对电压进行采样，然后进行数据处理与显示。此系统比较灵活，采用软件方法来解决数据的预置以与电压的步进控制，使系统硬件更加简洁，各类功能易于实现，能很好地满足题目的要求。比较以上两种方案的优缺点，方案二简洁、灵活、可扩展性好，能达到题目的设计要求，因此采用方案二来实现。3总体方案框图系统总体方案框图如图1所示:直流输入直流输入输出调整单元恒压输出测试通道芯片供电部分D/A转换器反馈通道单片机与外围电路A/D转换器键盘数码管显像图1

系统原理框图4系统部分功能设计4.1稳压输出部分4.1.1稳压输出原理与电路这部分将数控部分送来的电压控制字转换成稳定电压输出。D/A转换部分的输出电压作为稳压输出电路的参考电压。稳压输出电路的输出与参考电压成比例。稳压输出电路采用的是串联式反馈稳压电路（如图2），在电路中，Q1—TIP122为调整管，U6A—LM358为比较放大器，R19、R22组成反馈网络。D/A转换电路的输出电压DAOUT接到U6A的同向端，稳压电源的输出经R19、R22组成的取样电路分压后送到运放U6A的反向端，经运放比较放大后，驱动调整管Q1。路平衡时，D/A电路的输出电压与取样后的电压相等。稳压输出部分的过流保护电路由R21和Q2组成。设为保护动作电流，则当电源输出电流I增加到时，R21上的压降*R21使得Q2管导通，分掉了Q1上的基极电流，使输出I不再增加，起到了过流保护作用。Q1Q1R21R20LM3588R22R19图2

稳压输出部分.4.1.2稳压输出部分仿真图图3

稳压电路仿真图一般的直流稳压电源是用可变电阻来实现输出电压的调节，那么要在直流稳压电源的基础上实现数字控制的话，实际上很简单，我们只要将可变电阻换成数字控制部分来代替，就能实现数控恒压源这一课题。所以，首先要做的，就是选择合适的稳压输出电路并对其可行性进行了仿真。如图9，很容易就验证了此稳压输出电路的可靠。4.2数字控制部分4.2.1.单片机部分控制部分是系统整机协调工作和智能化管理的核心部分，采用AT89S52单片机实现控制功能是其关键，采用单片机不但方便监控，并且大大减少硬件设计。4.2.2D/A转换部分系统设置D/A转换接口，采用8位模数转换器DAC0832。其电路图如图中所示。CSCSWr1GNDD13D12D11VREFRFBGNDVCCILEWR2XFERD14D15D16D17LOUT2D/A转换部分的输出电压作为稳压输出电路的参考电压。稳压输出电路的输出与参考电压成比例。8位字长的D/A转换器具有256种状态。当电压控制字从0，1，2，……到256时，电源输出电压为0.0，0.06，……15.0。其时序图如图所示、CLKCLKLOADClk为时钟端，，LOAD为输入控制信号。每路电压输出值的计算：V0=REF*data/256*2REF为参考电压，data为输入8位的比特数据；我们这里用的REF=5v；4.2.3A/D转换部分我们采用美国国家半导体公司生产的一种8位分辨率、双通道A/D转换芯片ADC0832。：ADC0832是美国国家半导体公司生产的一种8位分辨率、双通道A/D转换芯片。由于它体积小，兼容性，性价比高而深受单片机爱好者与企业欢迎，其目前已经有很高的普与率。学习并使用ADC0832可是使我们了解A/D转换器的原理，有助于我们单片机技术水平的提高。ADC0832具有以下特点：8位分辨率；·双通道A/D转换；·输入输出电平与TTL/CMOS相兼容；·5V电源供电时输入电压在0~5V之间；·工作频率为250KHZ，转换时间为32μS；·一般功耗仅为15mW；·8P、14P—DIP（双列直插）、PICC多种封装；·商用级芯片温宽为0°Cto+70°C，工业级芯片温宽为−40°Cto+85°C；芯片接口说明：·CS_片选使能，低电平芯片使能。·CH0模拟输入通道0，或作为IN+/-使用。CH1模拟输入通道1，或作为IN+/-使用。·GND芯片参考0电位（地）。·DI数据信号输入，选择通道控制。·DO数据信号输出，转换数据输出。·CLK芯片时钟输入。·Vcc/REF电源输入与参考电压输入（复用）。ADC0832为8位分辨率A/D转换芯片，其最高分辨可达256级，可以适应一般的模拟量转换要求。其部电源输入与参考电压的复用，使得芯片的模拟电压输入在0~5V之间。芯片转换时间仅为32μS，据有双数据输出可作为数据校验，以减少数据误差，转换速度快且稳定性能强。独立的芯片使能输入，使多器件挂接和处理器控制变的更加方便。通过DI数据输入端，可以轻易的实现通道功能的选择。单片机对ADC0832的控制原理：正常情况下ADC0832与单片机的接口应为4条数据线，分别是CS、CLK、DO、DI。但由于DO端与DI端在通信时并未同时有效并与单片机的接口是双向的，所以电路设计时可以将DO和DI并联在一根数据线上使用。当ADC0832未工作时其CS输入端应为高电平，此时芯片禁用，CLK和DO/DI的电平可任意。当要进行A/D转换时，须先将CS使能端置于低电平并且保持低电平直到转换完全结束。此时芯片开始转换工作，同时由处理器向芯片时钟输入端CLK输入时钟脉冲，DO/DI端则使用DI端输入通道功能选择的数据信号。在第1个时钟脉冲的下沉之前DI端必须是高电平，表示启始信号。在第2、3个脉冲下沉之前DI端应输入2位数据用于选择通道功能。4.3键盘部分由于要实现人机对话，要显示0—9.9V的电压值，我们自制3*4按键的键盘来完成整个系统控制。按键的具体意义如下：1234567890*ENTER

4.4显示部分本方案采用YM12864型lcd，可直接显示4*8个汉字，界面友好，支持串并行两种连接方式.YM12864是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式，部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为128×64,置8192个16*16点汉字，和128个16*8点ASCII字符集.利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示8×4行16×16点阵的汉字。也可完成图形显示。4.4.1.串行接口。管脚号名称LEVEL功能1VSS0V电源地2VDD+5V电源正（3-5V）3VO对比度调整4CSH/L模组片选端高电平有效5SIDH/L串行数据输出端6CLKH/L串行同步时钟15PSBL串口方式17RESETH/L复位端，低电平有效19AVDD背光源电压+5V20KVSS背光源负端0V注释：（1）如在实际应用中仅使用串口通讯模式，可将PSB接固定低电平，也可以将模块上的J8和“GND”用焊锡短接。（2）模块部接有上电复位电路，因此在不需要经常复位的场合可将该端悬空。（3）如背光和模块共用一个电源，可以将模块上的JA、JK用焊锡短接。4.4.2.并行接口管脚号管脚名称电平管脚功能描述1VSS0V电源地2VCC3.0+5V电源正3V0-对比度（亮度）调整4RS(CS）H/LRS=“H”,表示DB7——DB0为显示数据RS=“L”,表示DB7——DB0为显示指令数据5R/W(SID)H/LR/W=“H”,E=“H”,数据被读到DB7——DB0R/W=“L”,E=“H→L”,DB7——DB0的数据被写到IR或DR6E(SCLK)H/L使能信号7DB0H/L三态数据线8DB1H/L三态数据线9DB2H/L三态数据线10DB3H/L三态数据线11DB4H/L三态数据线12DB5H/L三态数据线13DB6H/L三态数据线14DB7H/L三态数据线15PSBH/LH：8位或4位并口方式，L：串口方式（见注释1）16NC-空脚17/RESETH/L复位端，低电平有效（见注释2）18VOUT-LCD驱动电压输出端19AVDD背光源正端（+5V）（见注释3）20KVSS背光源负端（见注释3）注释（1），如在实际应用中仅使用并口通讯模式，可将PSB接固定高电平，也可以将模块上的J8和“VCC”用焊锡短接。（2），模块部接有上电复位电路，因此在不需要经常复位的场合可将该端悬空。（3），如背光和模块共用一个电源，可以将模块上的JA、JK用焊锡短接。5，总电路软件实现流程图系统初始化系统初始化读EEROM中上次使用的电压编号根据编号读电压把电压数据送到DA允许定时器中断显示扫描键盘是否KET1下一个电压处理子程序是否KEY2电压增加0.1V子程序是否KEY3电压减少0.1V子程序6．电源测试结果6.1，电压测试预置电压（V）显示电压（V）测量电压（V）11.051.071.41.351.381.61.551.611.81.751.7821.952.002.62.552.6033.003.033.73.703.6855.005.0177.006.9788.108.0698.758.759.79.659.636.2，性能测试性能指标测量条件测量结果测量仪表全程输出电压0-9.9VDM-311型数字万用表负载电流=5V,=25206mA过流保护330mA结论本文介绍的是利用采用AT89S52单片机作为整机的控制单元，通过改变DAC0832的输入数字量来改变输出电压值，从而使输出功率管的基极电压发生变化，间接地改变输出电压的大小的直流稳压电源，并详细说明了软件和设计方法与仿真、硬件实现。在设计过程中可以看出，汇编语言有着其独特的魅力，它简单易学，语法错误容易纠正；用单片机实现直流稳压电源的的设计是比较方便和易于实现的。通过直流稳压电源的设计和制作，加深了对单片机的理解，能够更熟练地应用单片机实现预期的功能，对今后的工作有很大的帮助用单片机控制电源时，输出直流0-9.9V，液晶屏显示清晰正确，误差较小，完美的实现了数控恒压源这一课题。但在功能上还不够强大,没有显示预置电压等等，还可以进一步得到提高。致在后期系统设计中，我得到了指导老师的细心指导和其他同学的热心帮助，他们使我的开发进度没有出现停滞，让我少走了不少弯路。这也使我明白了一个道理，没有人可以事无巨细，全部做到没有遗漏，总有些你能力无法企与的地方。相互交流才是解决这些问题的最佳方法。通过这次的毕业论文设计，不仅提高了我解决问题的能力，更是锻炼了我自己动手编程能力，为我今后的发展提供了宝贵的实践经验。签名：年月日参考文献[1]康华光

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单片机接口技术实用子程序[M]

人民邮电[6]楼然苗单片机课程设计指导[M]航空航天大学[7]何希才新型开关电源与其应用[M]人民邮电湖北工业大学工程技术学院毕业论文附件材料学生:高旭学号:0825021226所在系部:电气信息系专业班级:08gz信工2班指导教师:周茉日期:2011目录1英文文献翻译………………………11.1英文文献原文…………………21.2中文翻译……………………….2专业阅读书目………………………2.11英文文献翻译1.1英文文献原文题目Withtherapiddevelopmentofelectronictechnology,applicationfieldofelectronicsystemismoreandmoreextensive,electronicequipment,therearemoreandmorepeopleworkwithelectronicequipment,lifeisincreasinglycloserelationship.Anyelectronicequipmentareinseparablefromreliablepowersupplyforpowerrequirements,theymoreandmoreisalsohigh.Electronicequipmentminiaturizedandlowcostinthepoweroflightandthin,smallandefficientfordevelopmentdirection.Thetraditionaltransistorsseriesadjustmentmanostatiscontinuouscontrollinearmanostat.Thistraditionalmanostattechnologymoremature,andtherehasbeenalargenumberofintegratedlinearmanostatmodule,hasthestableperformanceisgood,outputripplevoltagesmall,reliableoperation,etc.Butusuallyneedarebulkyandheavyindustrialfrequencytransformerandbulkandweightarebigfilter.Inthe1950s,NASAtominiaturization,lightweightasthegoal,forarocketcarryingtheswitchpowerdevelopment.Inalmosthalfacenturyofdevelopmentprocess,switchpowerbecauseofitssmallvolume,lightweight,highefficiency,widerange,voltageadvantagesinelectric,control,computer,andmanyotherareasofelectronicequipmenthasbeenwidelyused.Inthe1980s,acomputerismadeupofallofswitchpowersupply,thefirstcompletecomputerpowergeneration.Throughoutthe1990s,switchingpowersupplyinelectronics,electricalequipment,homeappliancesareastobewidely,switchpowertechnologyintotherapiddevelopment.Inaddition,largescaleintegratedcircuittechnology,andtherapiddevelopmentofswitchpowersupplywithaqualitativeleap,raisedhighfrequencypowerproductsof,miniaturization,modulartide.Powerswitchtube,PWMcontrollerandhigh-frequencytransformerisanindispensablepartoftheswitchpowersupply.Thetraditionalswitchpowersupplyisnormallymadebyusinghighfrequencypowerswitchtubedivisionandthepins,suchasusingPWMintegratedcontrollerUC3842+MOSFETisdomesticsmallpowerswitchpowersupply,thedesignmethodofamorepopularity.Sincethe1970s,emergedinmanyfunctioncompleteintegratedcontrolcircuit,switchpowersupplycircuitincreasinglysimplified,workingfrequencyenhancesunceasingly,improvingefficiency,andforpowerminiaturizationprovidesthebroadprospect.Threeendoff-linepulsewidthmodulationmonolithicintegratedcircuitTOP(ThreeswitchLine)willTerminalOffwithpowerswitchMOSFETPWMcontrolleronepackagetogether,hasbecomethemainstreamofswitchpowerICdevelopment.AdoptTOPswitchICdesignswitchpower,canmakethecircuitsimplified,volumefurthernarrowing,costalsoisdecreasedobviouslyMonolithicswitchingpowersupplyhasthemonolithicintegrated,theminimalistperipheralcircuit,bestperformanceindex,noworkfrequencytransformercanconstituteasignificantadvantageswitchingpowersupply,etc.AmericanPI(with)companyinPowerinthemid1990sfirstlaunchedthenewhighfrequencyswitchingPowersupplychip,knownasthe"topswitchPower",withlowcost,simplecircuit,higherefficiency.Thefirstgenerationofproductslaunchedin1994representedTOP100/200series,thesecondgenerationproductistheTOPSwitch-debutedin1997Ⅱ.Theaboveproductsonceappearedshowedstrongvitalityandhegreatlysimplifiesthedesignof150Wfollowingswitchingpowersupplyandthedevelopmentofnewproductsforthenewjob,also,highefficiencyandlowcostswitchpowersupplypromotionandpopularizationcreatedgoodcondition,whichcanbewidelyusedininstrumentation,notebookcomputers,mobilephones,TV,VCDandDVD,perturbationVCR,mobilephonebatterychargers,poweramplifierandotherfields,andformvariousminiaturization,density,onpricecancompetewiththelinearmanostatAC/DCpowertransformationmodule.Switchingpowersupplytointegrateddirectionoffuturedevelopmentwillbethemaintrend,powerdensitywillmoreandmorebig,toprocessrequirementswillincreasinglyhigh.Insemiconductordevicesandmagneticmaterials,nonewbreakthroughtechnologyprogressbeforemajormightfindithardtoachieve,technologyinnovationwillfocusonhowtoimprovetheefficiencyandfocusonreducingweight.Therefore,craftlevelwillbeinthepositionofpowersupplymanufacturinghigherin.Inaddition,theapplicationofdigitalcontrolICisthefuturedirectionofthedevelopmentofaswitchpower.ThistrustinDSPforspeedandanti-interferencetechnologyunceasingenhancement.Asforadvancedcontrolmethod,nowtheindividualfeelshaven'tseenpracticabilityofthemethodappearsparticularlystrong,perhapswiththepopularityofdigitalcontrol,andtherearesomenewcontroltheoryintoswitchingpowersupply.（1）Thetechnology:withhighfrequencyswitchingfrequenciesincrease,switchconvertervolumealsodecrease,powerdensityhasalsobeenboosted,dynamicresponseimproved.SmallpowerDC-DCconverterswitchfrequencywillrisetoMHz.Butastheswitchfrequencyunceasingenhancement,switchcomponentsandpassivecomponentslossincreases,high-frequencyparasiticparametersandhigh-frequencyEMIandsoonthenewissueswillalsobecaused.（2）Softswitchingtechnologies:inordertoimprovetheefficiencyofnon-linearityofvarioussoftswitch,commutationtechnicalapplicationandhygiene,representativeofsoftswitchtechnologyispassiveandactivesoftswitchtechnology,mainlyincludingzerovoltageswitch/zerocurrentswitch(ZVS/ZCS)resonance,quasiresonant,zerovoltage/zerocurrentpulsewidthmodulationtechnology(ZVS/ZCS-PWM)andzerovoltagetransition/zerocurrenttransitionpulsewidthmodulation(PWM)ZVT/ZCT-technical,etc.Bymeansofsoftswitchtechnologycaneffectivelyreduceswitchlossandswitchstress,helpconvertertransformationefficiency（3）Powerfactorcorrectiontechnology(ICsimplifiesPFC).AtpresentmainlydividedintoICsimplifiesPFCtechnologypassiveandactiveICsimplifiesPFCtechnologyusingICsimplifiesPFCtechnologytwokindsbig,ICsimplifiesPFCtechnologycanimproveAC-DCchangedeviceinputpowerfactor,reducetheharmonicpollutionofpowergrid.（4）Modulartechnology.Modulartechnologycanmeettheneedsofthedistributedpowersystem,enhancethesystemreliability.（5）Lowoutputvoltagetechnology.Withthecontinuousdevelopmentofsemiconductormanufacturingtechnology,microprocessorandportableelectronicdevicesworkmoreandmorelow,thisrequiresfutureDC-DCconvertercanprovidelowoutputvoltagetoadaptmicroprocessorandpowersupplyrequirementofportableelectronicdevicesPeopleinswitchingpowersupplytechnicalfieldsareedgedevelopingrelatedpowerelectronicsdevice,thesideoffrequencyconversiontechnology,developmentofswitchbetweenmutualpromotionpushswitchpowersupplywithmorethantwoyeargrowthtowardlight,digitalsmall,thin,lownoiseandhighreliability,anti-interferencedirection.SwitchingpowersupplycanbedividedintotheAC/DCandDC/DCtwokindsbig,alsohaveAC/ACDC/ACasinverterDC/DCconverterisnowrealizemodular,anddesigntechnologyandproductionprocessathomeandabroad,arematureandstandardization,andhasapprovedbyusers,buttheAC/DCmodular,becauseofitsowncharacteristicsintheprocessofmakingmodular,meetmorecomplextechnologyandcraftmanufactureproblems.Thefollowingtwotypesofswitchpowersupplyrespectivelyonthestructureandpropertiesofthis.Switchingpowersupplyisthedevelopmentdirectionofhighfrequency,highreliability,lowconsumption,lownoise,anti-jammingandmodular.Becauselightswitchpower,small,thinkeytechniquesarechanged,sohighoverseaseachbigswitchpowersupplymanufactureraredevotedtothedevelopmentofnewhighintelligentsynchronousrectifier,especiallytheimprovementofsecondarydevicesofthedevice,andpowerlossofZnferrite(Mn)material?Byincreasingscientificandtechnologicalinnovation,toenhanceinhighfrequencyandlargermagneticfluxdensity(Bs)cangethighmagneticundertheminiaturizationof,andcapacitorisakeytechnology.SMTtechnologyapplicationmakesswitchingpowersupplyhasmadeconsiderableprogress,bothsidesinthecircuitboardtoensurethatdecoratecomponentsofswitchpowersupplylight,small,thin.ThehighfrequencyswitchingpowersupplyofthetraditionalPWMmustinnovateswitchtechnology,torealizetheZCSZVS,softswitchtechnologyhasbecomethemainstreamofswitchpowersupplytechnical,andgreatlyimprovetheefficiencyofswitchpower.Forhighreliabilityindex,America'sswitchpowerproducers,reducebyloweringoperatingcurrentmeasuressuchasjunctiontemperatureofthedevice,inordertoreducestressthereliabilityofproductsmadegreatlyincreased.Modularityisofthegeneraldevelopmentofswitchpowersupplytrendcanbemodularpowercomponentdistributedpowersystem,canbedesignedtoN+1redundantsystem,andrealizethecapacityexpansionparallel.Accordingtoswitchpowerrunninglargenoisethisonedefect,ifseparatethepursuitofhighfrequencynoisewillincreaseitswiththepartialresonance,andtransformcircuittechnology,highfrequencycanberealizedintheoryandcanreducethenoise,butpartofthepracticalapplicationofresonantconversiontechnologystillhaveatechnicalproblem,sointhisareastillneedtocarryoutalotofwork,inordertomakethetechnologytopractionalutilization.Powerelectronictechnologyunceasinginnovation,switchpowersupplyindustryhasbroadprospectsfordevelopment.TospeedupthedevelopmentofswitchpowerindustryinChina,wemustwalkspeedoftechnologicalinnovationroad,combinationwithChinesecharacteristicsinthejointdevelopmentpath,forIthehigh-speeddevelopmentofnationaleconomytomakethecontribution.1.2中文翻译随着电子技术的高速发展，电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备的种类也越来越多，电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切。任何电子设备都离不开可靠的电源，它们对电源的要求也越来越高。电子设备的小型化和低成本化使电源以轻、薄、小和高效率为发展方向。传统的晶体管串联调整稳压电源是连续控制的线性稳压电源。这种传统稳压电源技术比较成熟，并且已有大量集成化的线性稳压电源模块，具有稳定性能好、输出波纹电压小、使用可靠等优点。但通常都需要体积大且笨重的工频变压器与体积和重量都很大的滤波器。二十世纪五十年代，美国宇航局以小型化、重量轻为目标，为搭载火箭开发了开关电源。在近半个世纪的发展过程中，开关电源因具有重量轻、体积小、效率高、稳压围宽等优点，在电子电气、控制、计算机等许多领域的电子设备中得到了广泛的使用。二十世纪八十年代，计算机全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代。二十世纪九十年代，开关电源在电子、电器设备、家电领域得到了广泛的应用，开关电源技术进入快速发展期。此外，大规模集成电路技术的迅速发展，又使开关电源有了质的飞跃，掀起了电源产品高频化、小型化、模块化的浪潮。功率开关管、PWM控制器和高频变压器是开关电源必不可少的组成部分。传统的开关电源一般均采用分立的高频功率开关管和多引脚的PWM集成控制器，例如采用UC3842+MOSFET是国小功率开关电源中较为普与的设计方法。七十年代以来，涌现出许多功能完备的集成控制电路，使开关电源电路日益简化，工作频率不断提高，效率提高，并为电源小型化提供了广阔的前景。三端离线式脉宽调制单片开关集成电路TOP(ThreeTerminalOffLine)将PWM控制器与功率开关MOSFET合二为一封装在一起，已成为开关电源IC发展的主流。采用TOP开关集成电路设计开关电源，可使电路简化，体积进一步缩小，成本也明显降低。单片开关电源具有单片集成化、最简外围电路、最佳性能指标、能构成无工频变压器开关电源等显著优点。美国PI(PowerIntegration)公司于上世纪九十年代中期率先推出的新型高频开关电源芯片，被誉为"顶级开关