电力仪表开关电源设计
基于AP8012H单相电能表开关电源设计
了高压启 动模块 等功能 。其特点是 ：低待机 功
耗 、外 围电路 简单、固定工作频率 、宽工作 电 压 、完善 的保护功 能等 。
参考文献
［ １ 】王 志强 等译 ． Ｓ ｗ ｉ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｓ ｕ ｐ ｐ １ ｉ ｅ ｓ
图２ ：基于 Ａ Ｐ ８ ０ １ ２ Ｈ 的 电能表原理 图
式 中， △ Ｖ … 一 般 取最 小 交流 输 入 的 Ｏ ． １ ５倍 ，Ｐ 为输入功率 ，Ｄ 为输入 整流滤波 电容 的 占空 比，一般 取 ０ ． ２ ，Ｖ 。 … 为最 小交 流输 入 电压 ，ｆ Ｌ 为 电网的频 率，ｃ。 为电容 的
压 ，压 敏 电 阻 可 以选 用 Ｔ ＤＫ 品 牌 的 ２ ０ Ｋ ４ ２ ０ ， 安 规 电容 可 以选 用 ０ ． １ ｕ Ｆ，共 模 电感 可 以选 用
３ ３ ｍ Ｈ。
现 阶 段 ， 由于 线 性 电 源 具 有 可 靠 高 、 设
计简单等优 点被 单相电能表广泛采用 ，然而功 耗高 、效率低 是它显著的缺点 ，这给 国家 电网 公 司每年 浪费了大量的能源 。国家 电网公 司为 了倡 导节 能减排，对 电能表的功耗开始严格 的 限制 。线性 电源 方案的 电能表 已经无法满足 国 家 电网的功耗要求，然而开关 电源方案 的电能 表具 有功耗低、效率高等优点 ，恰好可 以弥补
容量 。
品牌下 的 ＭＤ７ ５ ５ ０可 以满 足上 述 ３个 Ｌ ＤＯ的 需求 。ＭＤ７ ５ ５ ０的静 态 电流仅 １ ． ２ ｕ Ａ，输入 与
输出的压差仅 １ ０ ｍＶ，输 出 电流 为 １ ０ ０ ｍＡ， 非 常适合低功耗的电源设计 。
开关电源设计方案
开关电源设计方案1. 导言开关电源是一种将交流电转换为直流电的电源设备。
它具有高转换效率、小体积、轻重量等特点，被广泛应用于电子设备中。
本文将介绍开关电源的基本工作原理、设计流程以及几个常见的开关电源设计方案。
2. 开关电源的工作原理开关电源的工作原理包括输入滤波、整流、能量存储、调节和输出等步骤。
以下是一个典型的开关电源的工作原理图：开关电源工作原理图开关电源工作原理图1.输入滤波：交流电通过电源的输入端，首先经过输入滤波电路。
该电路使用电容和电感元件，去除交流电中的高频噪声和干扰，使得电源输入的电流更加稳定。
2.整流：经过滤波的交流电信号，经过整流桥或整流管，被转换为一个较高的直流电压。
整流桥通常由4个二极管组成，它们交替导通，使得输入交流电的正半周和负半周都能够被转换为正向的直流电。
3.能量存储：整流后的直流电压通过电容器进行存储。
电容器的作用是储存电荷以平滑输出电压，防止输出电压的波动。
4.调节：开关电源通常具有可调节输出电压的功能。
这是通过调整开关管的导通和截止时间来实现的。
调节电路通常由一片PWM控制芯片和电路反馈元件（如电感、变压器等）组成，以控制开关频率和占空比。
5.输出：经过调节后的直流电压，通过输出滤波电路去除残余的高频噪声，然后供给电子设备的负载。
3. 开关电源设计流程设计一个功能稳定、安全可靠的开关电源需要经过以下几个步骤：3.1 确定设计规格在开始设计之前，需要明确电源的输入和输出要求。
输入要求包括交流电的电压范围、频率、输入的稳定性等；输出要求包括直流电的电压、电流、纹波与噪声等。
3.2 选择拓扑结构常见的开关电源拓扑结构有多种，如Boost、Buck、Buck-Boost、Flyback等。
根据实际需求选择最适合的拓扑结构。
3.3 确定主要元件参数根据设计规格和拓扑结构，确定主要元件的参数，如开关管、变压器、电感、电容等。
3.4 确定控制策略根据实际需求，选择合适的控制策略，如PWM控制、电流模式控制等。
电力仪表开关电源设计
电力仪表开关电源设计戚敏敏(杭申自动化科技有限公司，杭州311234)产品l彳应用摘要开关电源由于其体积小、宽电压输入、效率高，在电力仪器仪表中应用非常广泛。
本文主要介绍了使用TN Y280单片开关电源芯片，设计功率为12W，两路独立输出电源模块，严格控制输出电压纹波，作为一个通用模块使用在不同的产品上。
关键字：开关电源；TN Y280；纹波AN e w D e s i gn of Sw i t c hi ng P ow e r on t he P ow e r M et erQ i M i nm i n(H angshe n A ut oat i on T ec hnol o gy C o—L t d，H angzhou311234)A bs t r act Sw i t chi ng pow er s upp l y becaus e of it s s m a l l s i ze，w i de vol t a ge i nput，hi gh ef fi ci enc y，i sw i del y used i n t he pow er of t he i ns t r um e nt．T hi s pap er des c ri bes t he use of T N Y280t o desi gn pow er ofl2W，bot h i ndependent ou t pu t pow er m od ul es，a nd st r i ct l y cont rol t he out p ut vol t age r i ppl e，a s acom m on m odul e used i n di f f er ent pr o duct s．K ey w or ds：s w i t chi ng pow e r：T N Y280；r i ppl e1引言随着电力仪表测量精度的不断提高以及体积越来越小，传统的线性电源虽然设计简单方便，使用的器件较少，纹波能满足仪表设计的要求，但是要求输出功能变大时，变压器的体积是很多工程师棘手的问题，而且成本也随之增加。
《开关电源设计》
《开关电源设计》开关电源设计是一项重要的电子工程设计任务。
开关电源是一种将输入电源电压通过开关管的开关动作进行调节的电源，它具有高效率、小体积、轻量级等特点，因此在电子设备中得到广泛应用。
本文将介绍开关电源设计的基本原理以及设计步骤。
开关电源设计的基本原理是利用开关管来控制输入电源电压，使其经过变压和整流后得到所需的电压输出。
开关电源设计有两种基本结构：离散型开关电源和集成开关电源。
离散型开关电源的设计需要选取合适的开关管、变压器、滤波电容和整流二极管等元器件，并进行组装和调试。
这种设计方法的优点是灵活性高，可以根据具体需求进行选择和调整，但需要对电路设计和元器件选型有较高的要求。
集成开关电源是将开关管、变压器、滤波电容和整流二极管等元器件集成在一起，形成一个完整的开关电源模块。
这种设计方法的优点是结构紧凑，安装方便，不需要进行组装和调试，适用于大批量生产。
但由于元器件固定，对于特殊需求可能不那么灵活。
开关电源设计的步骤如下：1.需求分析：根据实际需求确定开关电源的输入电压范围、输出电压和输出功率等参数，并考虑到其它特殊要求，如电源稳定性和电磁兼容性等。
2.选型和安排：根据需求选取合适的开关管、变压器、滤波电容和整流二极管等元器件。
安排这些元器件的位置，考虑到散热和布线的需求。
3.设计电路：根据选定的元器件和需求进行电路设计，包括开关管驱动电路、变压器设计以及滤波和保护电路的设计等。
4.模拟仿真：使用电子设计自动化（EDA）软件对电路进行模拟仿真，验证电路的性能和可靠性。
5.原型制作：根据电路设计结果制作原型。
对于离散型开关电源，需要进行元器件的布线和焊接。
对于集成开关电源，则需要组装完整的开关电源模块。
6.测试和调试：对制作的原型进行测试，包括输出电压、输出功率、效率和稳定性等方面。
根据测试结果进行调试，优化电路性能。
7.优化和改进：根据测试结果和用户反馈，不断优化和改进电路设计，提高开关电源的性能和可靠性。
开关电源设计(精通型)
开关电源设计（精通型）一、开关电源基本原理及分类1. 基本原理开关电源的工作原理是通过控制开关器件的导通与关断，实现电能的高效转换。
它主要由输入整流滤波电路、开关变压器、输出整流滤波电路和控制电路组成。
在开关电源中，开关器件将输入的交流电压转换为高频脉冲电压，通过开关变压器实现电压的升降，经过输出整流滤波电路，得到稳定的直流电压。
2. 分类（1）PWM（脉冲宽度调制）型开关电源：通过调节脉冲宽度来控制输出电压，具有高效、高精度等特点。
（2）PFM（脉冲频率调制）型开关电源：通过调节脉冲频率来控制输出电压，适用于负载变化较大的场合。
二、开关电源关键技术与设计要点1. 高频变压器设计（1）选用合适的磁芯材料，保证变压器在高频工作时的磁通密度不超过饱和磁通密度。
（2）合理设计变压器的绕组匝数比，以满足输出电压和电流的要求。
（3）考虑变压器损耗，包括铜损、铁损和杂散损耗，确保变压器具有较高的效率。
2. 开关器件的选择与应用（1）开关频率：根据开关电源的设计要求，选择合适的开关频率。
（2）电压和电流等级：确保开关器件能承受最大电压和电流。
（3）功率损耗：选择低损耗的开关器件，提高开关电源的效率。
（4）驱动方式：根据开关器件的特点，选择合适的驱动电路。
3. 控制电路设计（1）稳定性：确保控制电路在各种工况下都能稳定工作。
（2）精度：提高控制电路的采样精度，降低输出电压的波动。
（3）保护功能：设置过压、过流、短路等保护功能，提高开关电源的可靠性。
三、开关电源设计实例分析1. 确定设计指标输入电压：AC 85265V输出电压：DC 24V输出电流：4.17A效率：≥90%2. 高频变压器设计选用EE型磁芯，计算磁芯尺寸、绕组匝数和线径。
3. 开关器件选择根据设计指标，选择一款适合的MOSFET作为开关器件。
4. 控制电路设计采用UC3842作为控制芯片，设计控制电路，实现开关电源的稳压输出。
5. 实验验证搭建实验平台，对设计的开关电源进行测试，验证其性能指标是否符合要求。
开关电源 全套设计方案
开关电源全套设计方案开关电源是一种常用的电源变换装置，它能将一种电源的电压变换为另一种电压，并可通过开关器件进行开关控制。
开关电源具有高效率、小体积、轻重量、稳定性好等特点，在各个领域得到广泛应用。
一、设计方案概述本设计方案通过分析需求，确定了设计目标和主要性能指标，然后选择适当的拓扑结构，确定了关键器件和参数，最后进行了电路设计和参数调试。
二、设计目标和主要性能指标1. 输入电压范围：AC 220V±10%2. 输出电压：DC 12V3. 输出功率：100W4. 效率：≥85%5. 输出稳定性：±2%6. 过载保护：输出短路时自动断开7. 过温保护：超过设定温度时自动断开三、选择适当的拓扑结构本设计采用了开关变换器的常见拓扑结构——反激式开关电源，具有简单的电路结构和较高的转换效率。
四、选择关键器件和参数1. 开关管（MOS管）：根据输出功率和转换效率的要求，选择合适的MOS管，具有较低的开通电阻和导通损耗。
2. 反馈电路：通过反馈电路实现稳定输出电压和过载保护功能，选择合适的电压反馈元件和电流感测元件。
3. 输出滤波电容：选择合适的输出滤波电容，使输出电压具有较小的纹波和噪声。
4. 控制电路：选择合适的控制电路，实现对开关管的开关控制，避免过流和过载。
五、电路设计和参数调试1. 输入电路设计：包括输入滤波电容、输入稳压电路等，目的是提供稳定的输入电压。
2. 开关电源主要电路设计：包括开关管、反馈电路、输出滤波电容等，保证输出电压的稳定性和过载保护功能。
3. 控制电路设计：根据开关管的特性选择适当的控制电路，实现对开关管的开关控制。
4. 参数调试：根据设计目标和性能指标，通过不断调整各个元件的参数，以达到设计要求。
六、总结本设计方案采用反激式开关电源的拓扑结构，通过合理选择关键器件和参数，进行电路设计和参数调试，可以满足输入电压范围为AC 220V±10%，输出电压为DC 12V，输出功率为100W的要求。
开关电源设计步骤
开关电源设计步骤
1.需求分析（100字）
在设计开关电源之前，首先需要明确设计的目标和需求。
这包括输出电压、输出电流、输入电压范围、效率要求、输出电流稳定性等。
根据不同的需求，确定开关电源的拓扑和参数。
2.电路设计（300字）
在进行电路设计之前，需要选择开关电源的拓扑结构。
常见的拓扑结构有Buck、Boost、Buck-Boost、Sepic等。
根据需求和所选拓扑结构，设计主要电路模块包括开关管、滤波电感、修正电容、输出滤波电容等。
3.电路实现（300字）
根据电路设计确定的电路参数，在电路板上布线，连接各个器件和元件。
布线时需考虑到电路的稳定性和抗干扰能力。
注意分离高压和低压区域，减少互相干扰。
4.性能评估（200字）
完成电路实现后，需要进行性能评估，检验设计是否满足预期需求。
主要评估指标包括输出电压稳定性、负载调整能力、效率、开关频率、静态功耗、温度等。
通过测试数据和实际情况进行比较，查找问题和优化空间。
5.优化（200字）
根据性能评估的结果和问题分析，进行电路的优化。
优化可以包括改进布线、更换元器件、调整控制策略等。
目的是提高电路的性能，使其更加稳定、高效和可靠。
总结：
开关电源设计步骤包括需求分析、电路设计、电路实现、性能评估和优化。
通过明确需求，选择合适的拓扑结构，并根据电路设计参数进行电路实现，然后进行性能评估和优化。
这些步骤相互关联，需要不断地调整和优化，以得到满足需求的高性能开关电源设计。
开关电源制作设计(电路原理图+PCB)
一、工作原理我们先熟悉一款开关电源的工作原理，该电源可输出5V电压，如图1所示。
1. 抗干扰电路在电网输入端首先设置一个NTC5D-9负温度系数热敏电阻，作用是保护后面的整流桥，刚开机时热敏电阻处于冷态，阻值比较大，可以限制输入电流，正常工作时，电阻比较小。
这样对开机时的浪涌电流起到有效的缓冲作用。
电容CY1、CY2、CY3、CY4用以滤除从工频电网上进入开关稳压电源和从开关稳压电源进入工频电网的不对称杂散信号，电容CX1、CX2用以滤除从工频电网上进入开关稳压电源和从开关稳压电源进入工频电网的对称杂散信号，用电感L1抑制从工频电网上进入开关稳压电源和从开关稳压电源进入工频电网的频率相同、相位相反的杂散干扰电流信号。
采用高频特性好的瓷片电容和铁芯电感，实现开关稳压电源电路中的高频辐射不污染工频电网和工频电网上的杂散电磁波不会窜入开关稳压电源电路中而干扰和影响其工作，对高频分量或工频的谐波分量具有急剧阻止通过功能，而对于几百赫兹以下的低频分量近似一条短路线。
图1 开关电源的工作原理图2. 整流滤波电路在电路中D1、D2、D3、D4组成全桥整流电路，把输入的交流电压进行全波整流，然后用C1进行滤波，最后变成直流输出供电电压，为后级的功率变换器供电，整流滤波后的电压约为300V。
3. UC3842供电与振荡300V的脉动直流电压，此电压经R12降压后给C4充电，供电UC3842的7脚，当C4的电压达到UC3842的启动电压门槛值时，UC3842开始工作并提供驱动脉冲，由6脚输出推动开关管工作。
一旦开关管工作，反馈绕组的能量经过D6整流，C4滤波，又供电到UC3842的7脚，这时可以不需要R12的启动了。
C9、R11接UC3842的定时端，和内部电路构成振荡电路，振荡的工作频率计算为：f=1.8/（Rt*Ct）代入数据可计算工作频率：f=68.18K4. 稳压电路该电路主要由精密稳压源T L 4 3 1 和线性光耦P C 8 1 7 组成，假设输出电压↑→经过R 1 6 、R 1 9 、R20、RES3的取样电压↑→TL431的1脚电压↑，当该脚电压大于TL431的基准电压2.5V时，TL431的2、3脚导通，→通过光电耦合到UC3842的2脚，于是UC3842的6脚驱动脉冲的占空比↓→开关变压器T1绕组上的能量↓→输出电压↓，达到稳压作用；反之，假设输出电压下降，则稳压过程与上相反。
开关电源的设计与制作.
开关电源的设计与制作.开关电源是一种具有多种功能的电源，能够将交流电转换为准直流电，具有高效、稳定、小体积、负载适应性强等特点，被广泛应用于电子产品中。
下面将介绍开关电源的设计和制作过程。
一、设计1. 选择主控芯片在选择主控芯片时，需要考虑到开关电源的需要功率，输入电压等重要因素。
一般来讲，主要考虑二极管、三极管、场效应管和MOSFET，选择的主控芯片一定要能够支持这些器件。
2. 电路板设计开关电源的电路板设计需要关注的是电源输出功率，输入电压，使用环境等因素。
在设计时，需要根据实际需要计算出各种元器件的参数，如电路板电流、输出电压、电源开关频率等。
3. 其他元器件的选择根据开关电源的功能和使用环境选择其他元器件。
例如，输入电容器和输出电容器是至关重要的，其要求是具有低ESR和低电感，同时还需要尽可能小的尺寸，以防止电容器的贡献对整个系统的影响。
其次，需要选择稳压模块、电压桥等元器件，以确保稳定输出电压。
LED和LCD显示屏、温度传感器、风扇等功能元件也是需要考虑的。
在选择元件时，最好和电路板的其他部分相匹配，以保证整个系统稳定。
二、制作1. 材料准备制作开关电源前，需要准备好所需要的工具和材料，包括主控芯片、电路板、电解电容器、熔丝、开关、散热器和电线等。
2. 版图制作根据设计的电路图，使用PCB设计软件制作电路板版本。
可以将电路板绘制在电脑上并导出到光刻模板上，也可以自行手动制作。
在电路板上安装元器件时，应该先将元器件插入到它们对应的插槽中，然后焊接。
在焊接过程中，注意电路板上的金属导线应该彼此连接，而不是被阻隔或干扰。
4. 测试和调试完成开关电源的制作后，需要进行测试和调试。
通过外界的输入电流和电压，测试输出电压是否稳定、电源工作时的电流是否适当等。
较大的游离噪声可能会影响系统功能，因此需要对系统进行精确的调整，确保电源输出稳定。
以上就是开关电源的设计和制作过程，希望可以帮助您更好的理解开关电源的实现过程。
开关电源的设计
开关电源的设计开关电源的设计是一种将交流电转换为直流电的电源设计方法。
它具有高效率、稳定性好、体积小等优点，广泛应用于各种电子设备和通信设备中。
本文将从开关电源的原理、设计流程和关键技术等方面进行详细介绍。
第一部分：开关电源的原理开关电源是通过不同的开关电子元件进行电流的开关控制，实现对输入电流的调节。
其基本原理是将交流电通过整流、滤波电路转换为直流电，然后利用开关管对直流电进行高频开关控制，通过变压器进行电压变换，最后通过滤波电路和稳压电路得到稳定的输出电压。
第二部分：开关电源的设计流程开关电源的设计包括需求分析、电路设计、元器件选型和PCB设计等环节。
需求分析阶段主要确定输出电压、电流、输入电压范围等参数，并结合所需的保护功能进行设计要求的确定。
电路设计阶段主要根据需求确定各级电路的拓扑结构、开关元件、滤波电路和稳压电路等设计方案。
元器件选型阶段则根据设计方案选择适合的开关元件、变压器、电感、电容等元器件，并考虑其性能、成本和可获得性等因素。
最后，通过PCB设计将电路方案落实到具体的电路板上。
第三部分：开关电源设计中的关键技术在开关电源设计中，有一些关键技术需要特别注意。
首先是开关频率的选择，开关频率过高会增加功率损耗，开关频率过低则会导致变压器体积增大。
其次是开关管的选型，选择合适的开关管可以提高转换效率和稳定性。
另外，设计有效的磁偶合电路可以减小变压器的体积和重量。
同时，设计合理的电感和电容滤波电路可以提高输出稳定性。
最后，合理选择保护电路，如过压保护、过流保护和短路保护等，提高电源的可靠性和安全性。
第四部分：开关电源设计中的常见问题和解决方法在开关电源的设计中，常常会遇到一些问题，如电磁干扰、温升过高和功率因数低等。
为了解决这些问题，可以采用屏蔽技术、降低开关频率和增加散热设计等方法。
另外，合理选择功率因数校正电路可以提高功率因数。
结论：开关电源的设计涉及到电路设计、元器件选型、PCB设计和关键技术等多个方面。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电力仪表开关电源设计电力仪表开关电源设计【摘要】本文分析了TOP260E特性和结构，并基于其特性针对电力仪表开关电源进行了设计，该开关稳压电源效率高、纹波小、输出电压稳定，性能优良，适合于仪器仪表的控制用电。
【关键词】电力仪表开关电源TOP260EN中图分类号：F407.61文献标识码：A文章编号：随着电力仪表测量精度的不断提高以及体积越来越小，传统的线性电源虽然设计简单方便，使用的器件较少，纹波能满足仪表设计的要求，但是要求输出功能变大时，变压器的体积是很多工程师棘手的问题，而且成本也随之增加。
开关电源体积小、宽输入电压，而且使用合适的元器件，合理的PCB布线，同样也能输出较好的纹波，价格上也可以接近线性电源，甚至更低。
本文基于TOP260E对电力仪表的开关进行了简单的设计。
一、TOPSw itch-HX系列芯片介绍1、芯片性能特点TOPSwitch-HX系列芯片是美国Power Integrations 公司最新推出的一组开关电源集成芯片。
它将高压功率MOSFETPWM控制器、故障保护电路以及其他控制电路集成到单个CMO芯片中，具备过压、欠压、过流、过热保护、远程控制等众多功能。
它广泛地应用于中小功率开关电源中，使电源损耗更少、电磁干扰更少、体积更小、效率更高、可靠性更高。
TOPSwitch-HX系列产品具有以下显著特点：(1)将脉宽调制(PWM控制系统的全部功能集成到三端芯片中，内含脉宽调制器、功率开关场效应管(MOS-FET)、自动偏置电路、保护电路、高压启动电路和环路补偿电路，通过高频变压器使输出端与电网完全隔离，真正实现了无工频变压器、隔离式开关电源的单片集成化，使用安全可靠。
(2)采用漏极开路输出，并利用控制极反馈电流IC来线性调节占空比实现AC/DC变换的，即属于电流控制型单片开关电源。
(3)输入交流电压和频率的范围极宽。
作固定电压输入时，可选110V/115V/230V交流电，允许变化士15%在宽电压范围输入时，适配85~265V交流电，但输出功率峰值POM要比前者降低40%(4)它只有三个引出端，能以最简方式构成无工频变压器的单端反激式开关电源。
开关频率的典型值为100 kHz,允许范围是90 k~110 kHz,占空比调节范围是1.7%~67%(5)外围电路简单，电磁干扰小，成本低廉。
由于芯片本身功耗很低，电源效率可达80%左右，最咼可达90%2、芯片内部结构图和引脚功能TOPSwitch-HX封装主要分为Y封装、E封装、L封装、M封装、P 和G封装。
现以图1(a)所示的E封装内部结构图来说明TOPSwitch-HX 系列芯片的结构特点，其主要由以下几部分组成：(1)控制电压源；(2)带隙基准电压源；(3)频率抖动振荡器；(4)并联调整器/误差放大器;(5)脉宽调制器(含PWMB制器和触发器)；(6)过电流比较器；(7) 门驱动级和输出级；(8)具有滞后特性的过热保护电路；(9)关断/自动重启动电路；(10)高压电流源；(11)软启动电路；(12)输入过压、欠压检测及保护电路；(13)电流极限调节器；(14)线路检测器；(15) 线路检测端和极限电流设定端的内部电路；(16)停止逻辑；(17)开启电压为1V的电压比较器。
(a)内部结构图(b)引脚排列图图仃OPSwitch-HX E型封装的内部结构图和引脚排列图本次设计选用E封装的TOPSwitch-HX芯片，其引脚排列如图1(b)所示，引脚功能如下。
漏极引脚(D) : MOSFE漏极引脚，通过内部高压电流源为内部电路提供启动偏置电流。
控制引脚(C):误差放大器及反馈电流的输入脚，与内部并联调整器相连接，可控制占空比。
极限电流设定端引脚(X):用于对外部电流设定调整，在此端接上不同的电阻，可使开关电流设定为不同的数值。
连接至源极引脚(S) 则禁用此引脚的所有功能。
电压监测引脚(V):是过压(OV)、欠压(UV)、降低DCMA的线电压前馈、输出过压保护(OVP)、远程开/关和器件重置的输入引脚。
连接至源极(S)引脚则禁用此引脚的所有功能。
源极引脚(S):源极连接点，用于高压功率的回路。
它也是初级控制电路的公共点及参考点。
频率引脚(F):用于选择开关频率的输入引脚，如果连接到源极(S)引脚则开关频率为132kHz,连接到控制引脚(C)则开关频率为66kHz。
二、辅助电源的设计1、设计要求超声波发生器对辅助电源的要求是：可靠、稳定、小型、高效率；交流输入电压为85~265VAC适应负载在较大范围变化；自保护功能齐全。
设计技术指标如下，输入电压：85~265V AC(50Hz);输出电压和电流：3路共地，20V/2A，12V/1A，5V/1A ；1路独立地5V/1A; 输出电压纹波：W 1%电源效率n：＞ 75%电压调整率SV 士1% 负载调整率SI : 士1%2、电路设计及工作原理(1)开关电源集成芯片的选取由设计要求，可确定电源工作方式为反激式，可计算出电源输出总功率P为62W(P=2(X 2+12X 1+5X 1X 2=62W)考虑到设计时需要留有一定裕量，为此可选用TOP260E芯片，其最大输出功率为93W适配器模式)。
以TOP260EI为核心设计的辅助电源如图2所示。
图2辅助电源原理图(2) EMI滤波电路与输入整流滤波电路设计电容C1、C6和电感L1、L2组成EMI滤波电路，其中C6能滤除变压器一次、二次绕组耦合电容产生的共模干扰。
桥块BR1和电容C2、C4组成一次整流滤波电路，其中C4为开关电源提供去耦，从而降低差模干扰，C2可确保低纹波直流电流进入反激式转换器级，C2 的容量可依照经验来取值，可取容量为120卩F、耐压为400V的电解电容。
(3) TOP260EN外围电路的设计为了减小变压器和电源的体积，将引脚(F)与引脚(S)短接，使TOP260EN工作在开关频率为132kHz的全频方式。
电阻R5 R6和R7 用来限制功率，保证在输入电压波动时维持相对恒定的过载功率。
将引脚(V)与直流电压输入端之间接入线电压检测电阻R(R=R3+R4)可为TOP260E提供线电压前馈信号，一方面保证在直流输入电压下降到100V时，输出没有干扰，实现欠压检测功能；另一方面保证在直流输入电压升至450V以上且电压恢复正常值以前时，使TOP260EN停止工作，防止器件损坏，实现过压检测功能。
线电压检测电阻R可由式(1)和式⑵确定为4MQ。
UUV=IUVR( 1)UOV=IOVR(2)式中：UUV UOV IUV、IOV分别为TOP260E的欠压、过压、欠压电流、过压电流，其数值分别为100V、450V、25卩A 112.5卩A。
为了吸收TOP260E关断时高频变压器一次绕组漏感产生的尖峰电压，以保护MOSFE不受损坏，设计了一个由R8 R9 C5、VR1 D1构成的高效率箝位电路，使漏感中的能量大部分消耗在R8 R9上; 同时，通过VR1可将电压箝位在限定范围内，使电源在开启和过载情况下均能满足要求。
VR1选用箝位电压为180V的瞬态电压抑制器，D1选用反向耐压为600V 的超快恢复二极管。
(4)变压器设计高频变压器是开关电源的核心元件，在电路中兼有能量转换、电压变换、限流和隔离作用，是整个设计中的难点和关键。
在设计和制作时，对磁芯材料的选择、磁芯与线圈的结构、绕制工艺等都要有周密考虑。
为了合理选择变压器的磁芯，确定初级、次级线圈的线径、匝数及气隙等参数，本设计选用开关电源专用设计软件Pl-Expert来计算变压器参数。
磁芯选择：磁芯材料NC-2H磁芯类型EE35,相关参BW=15.70mmML=0mm MR=0mmAE=101.40mm2 ALG=324nH/T2BM=219m，BP=303mT BAC=56m；气隙：LG=0.379mm 初级线圈电感量LP=230^ H,初级匝数NP为27. 3匝(实际取28匝)，初级线径为AWG25(0.45mm) 2股并绕，初级漏感LL为6.3卩H;反馈绕组匝数NB为6匝，反馈绕组线径为AWG25(0.45mm)2股并绕；次级20V/2A 绕组匝数为3匝，线径为AWG25(0.45mm)2股并绕；次级12V/1A绕组匝数为2匝，线径为AWG25(0.45mm) 3股并绕；5V/1A绕组匝数为2匝，线径为AWG25(0.45mm) 4股并绕；5V/1A绕组匝数为2匝，线径为AWG25(0.45mm)软件给出的参数都是经过一定优化得到的，故实际设计中优先选用这些推荐参数，实践证明这样做是合理且高效的。
(5)输出整流滤波电路的设计高频变压器的二次侧输出电压经二极管D2~D5整流后，由电解电容C13~C16滤波，再经电感L3~L6低通滤波后送给电解电容C17~C20 进一步降低直流电压的交流纹波后向负载输出。
设计时，要选用等效串联电阻很小的输出滤波电容，以避免因电容损耗增大而引起的电源可靠性降低。
(6)反馈控制电路的设计电源能否稳定地工作在额定范围内，反馈控制电路的设计是很重要的。
设计中，对于精度要求较高的5V输出，采用线性光耦LTY817C 和三端精密稳压器LM431等元件组成电气隔离式反馈电路，其工作原理是：变压器次级偏置绕组的输出电压经过D6 C11整流滤波后给LTY817C中的接收管U2B提供偏置电压，5V输出经电阻分压器R17、R18获得取样电压，与LM43仲的2.5V基准电压相比较后产生误差电压，使LTY817C中发光二极管的工作电流产生相应变化，再通过LTY817C隔离放大去改变控制引脚(C)的电流，从而调节TOP260E的输出占空比，达到输出5V电压稳定的目的。
其中R16为限流电阻，推荐值R16=10(K ;电阻分压器R18典型值为10kQ, R17阻值可根据式⑷确定为10kQ o R17=10X (5-2.5) /2.5(k Q )(4)C8为控制端的旁路电容；C9与R15一起构成尖峰电压滤波器，使偏置电压在负载较重时能保持恒定；C21为软启动电容；C22和R19构成控制回路的补偿元件；另外，本设计还通过VR2 R12、D7、VR3 R20 U3 R13 D8等器件实现可选次级侧过压保护功能。
如果某元件出现故障而导致反馈环路开环，偏置绕组电压将会上升，此时VR2将击穿并通过R12 D7触发引脚(V)而启动过压保护；同时，输出端的电压过高将导致VR3击穿，并使流经R20和U3A中电流增加，进而使U3B中的电流产生相应变化并经R13和D7触发引脚(V)而启动过压保护。
结束语本文采用TOP260E研制了一款单片开关电源，论文给出了外围电路各部分的详细设计方法，并进行了参数计算，通过实测结果分析，验证了理论的可行性，并且产品作为辅助电源应用于某项目中，取得了很好的效果。