《笔记本电源适配器的设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《笔记本电源适配器的设计（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、摘 要本篇论文介绍的笔记本电源适配器的设计。是一种开关稳压电源，系统首先由工频电网接入220V，50HZ的交流电压，这个交流电压经过一级整流、滤波电路处理后送入由两个开关晶体管组成的逆变电路进行转换，晶体管管通过开通或切断电流通路将直流电压变成一个100 kHz的交流电压，交流电压送入高频变压器进行降压，降压后输出的交流电再经过高频整流、滤波后输出一个16V的直流电压，输出端反馈回的电压，电流信号经过控制芯片TL494的处理后，由8脚和11脚输出宽度可调的脉冲信号给开关管，控制开关管的脉冲信号，从而达到恒流，稳压输出的目的。文中第1章主要是对设计的总体介绍和题目所涉及到的背景和意义等。第2章开
2、始主要叙述的是本次设计中所用到的芯片资料，包括内部结构、管脚功能典型应用电路。第3章开始详细的介绍了各部分电路的设计过程包括电路的设计，元件的选择，参数的计算等等。 关键词： 电源适配器 ，变压器 ，PWM控制电路，高频滤波AbstractA design of Adapter is introduced in this text. Being a kind of switch is steady to voltage power supply, the system is first connected into a 220 V by the work frequency of curren
3、t net, the exchanges electric voltage with 50 HZ, this exchanges electric voltage sends to go into after pass by a class commutate, the filter the electric circuit processing is constitute by two switch transistors of go against and change the electric circuit carry on a conversion, field the effect
4、 tube pass to break through or cut off the electric current thoroughfare to become the direct current electric voltage an exchanges electric voltage of 100 kHz, communicating the electric voltage sends into high frequency transformer to carry on declining to press, the outputs alternate current pass
5、es by again high frequency to output a direct current electric voltage of 16V after commutate, the filter after declining to press, outputting electric voltage that carry feedbacks return, the electric current signal is outputted adjustable pulse signal of width by 8 feet and 11 feet to take care of
6、 to the switch through the processing of the control chip TL494, controlling a switch a tube of pulse signal, attain invariableness to flow thus, steady voltage the outputs purpose. The safe work that still established to lead to voltage protection electric circuit in the switch power supply electri
7、c circuit with the electric voltage, electric current led to flow protection electric circuit to examine an importation and output to carry in order to for the system in addition provided an emollient guarantee. Chapter 1 in text mainly is to total introduction and topic of design involve to of the
8、background and meaning Chapter 2 beginning mainly what to describe is in this design use of chip data, include internal structure, the pin function typical model application electric circuit. Chapter 3 beginning introduced each design process of parts of electric circuits to include the design of th
9、e electric circuit in detail, the choice of the component, the calculation etc. of the parameter.Key Words: Adapter ，Transformer ，PWM control circuit ，high frequency of filter,目录摘 要IAbstractII1 绪论1.1 什么是电源适配器1.2电源适配器的发展与趋势1.3 半桥开关稳压电源1.4 目前正在克服的困难1.5开关电源的发展方向2系统的总体概述及部分元件介绍2.1 系统的功能及工作过程2.2 TL494芯片简
10、介2.2.1 TL494芯片工作原理3 系统元件设计3.1 输入整流与滤波电路3.1.1 一次整流电路3.1.2 一次滤波部分3.2 变压器的设计与计算3.2.1 开关变压器的设计3.2.2 导线线径的选取3.2.3 线圈绕制与绝缘3.3 功率开关管的选择3.4 输出二极管VD2的选用3.5 PWM控制电路的设计3.5.1 PWM控制模式的基本原理3.5.2 PWM控制电路原理图3.5.3 控制芯片TL4943.6 逆变电路的设计3.7 驱动电路的设计3.7.1 电路简介3.7.2 工作过程3.7.3 二极管D5的作用3.8 输出整流滤波电路的设计3.8.1 输出滤波器的设计3.8.2 输出整
11、流电路的结构结论致谢参考文献附录1 绪论1.1 什么是电源适配器 近年来，电子产品，如笔记本电脑，液晶显示器，数码相机，PDA，手机，随身听等发展迅速，其中绝大多数需要低压直流电源为其供电或为其机内电池充电，为了从市政电力的交流系统中获取电力，两者之间必须有AC/DC的转换装置，这就是电源适配器。它是将交流电网的交流电变换成电子产品所要求的直流电压，其输出电压一般较低(几伏到十几伏)，功率较小UL瓦到一百多瓦)。示意图如下：电源适配器电子产品 交流电网图 1.1电源适配器示意图 1.2电源适配器的发展与趋势 笔记本电源适配器的作用是将日常的市电转换为笔记本电脑工作所需的电压和电流承担着电压转换
12、的重任。因此它品质的好坏将直接威胁到本本的安全性。笔记本电源适配器属于开关电源具有线圈式变压器所不具备的很多优点。在相同功率的情况下开关电源具有体积小、重量轻、低损耗、功率密度大等优点。并具有输入电压宽、稳压精度高、过流过压、短路保护等功能。正是因为具有上述优点，所以现在大多数的电子产品都用开关电源作为电源适配器。在20世纪七、八十年代，电源适配器采用线性电源技术，其原理图如图1.2所示。交流电压经过工频变压器变压后得到较低的交流电压，通过全桥整流电路、滤波电路和稳压电路，然后得到稳定的直流电压输出，其中稳压电路的调整管工作在放大状态。线性电源稳定度较高、输出电压纹波较低，没有EMI干扰的问题
13、。但线性电源存在以下缺点:1)它需要工频变压器，电源体积和重量较大;2)输入电压范围很窄;3)稳压电路中的调整管工作在线性放大状态，损耗较大，效率很低(35%左右)，需要较大的散热片。开关直流电源组成的方框图如图 1.3所示。交流电压经过全波整流电路和滤波电路得到较为稳定的直流电压，再经过直直变换器得到需要的直流稳压电源。其中直直变换器中的功率管工作在开关状态。它效率高，体积小，重量轻，但是由于功率管工作在开关模式，会产生电磁干扰(Electro Magnetic Interference, EMI)问题，同时由于交流电网直接接到整流桥和滤波电路上。 在电网的半个周期内，只有在输入电压的峰值时
14、间才有输入电流，导致电源的输入功率因数很低 (大约为0.6)。该电流中含有大量电流谐波分量，对电网产生谐波 “污染”。随着用电设备的日益增多，谐波污染问题引起了越来越广泛的关注。 图1.2,线形直流电源组成的方框图 图1.3.开关直流电源组成的方框图我国70年代初期开始研制无工频变压器开关稳压电源。1974年成功研制出了工作频率为10KHZ、输出电压为5V的无工频变压器开关稳压电源。近10多年来，我国的许多研究所、工厂及高等院校已研制出多种型号的工作频率在20KHZ左右，输出功率在1000W以下的无工频开关稳压电源，并且应用于电子计算机、通信、电视等方面，取得了较好的效果。工作频率为100KH
15、Z200KHZ的高频开关稳压电源于80年代初期就开始研制，90年代初就已试制成功。目前正在走向实用阶段和再进一步提高工作频率。许多年来，虽然我国在无工频变压器开关稳压电源方面做出了巨大的努力，并且取得了可喜的成果，但是，目前我国的开关稳压电源技术和一些先进的国家还是有较大的差距，此外，这些年来，我国虽然把无工频变压器开关稳压电源的工作频率从10KHZ提高到了数百KHZ，把输出功率由数十瓦提高到了数百瓦甚至数千瓦，但是，由于我国的半导体技术与工艺跟不上时代的发展，导致我们自己研制和生产出的无工频变压器开关稳压电源中的开关管大部分采用的仍是进口的晶体管。所以我国的开关稳压电源事业要发展，要赶超世界的先进水平，最根本的是要提高我国的半导体的技术和工艺。1.3 半桥开关稳压电源 所谓的“全桥”是指它是有四个“臂”的桥电路，简称为“桥式”或“桥”，在开关稳压电源中的“全桥”，四个臂就是四个开关调整管，所谓的“半桥”式开关电源，那它就是全桥的一半，也就是它只有两个臂，用两个开关管调整就可以。半桥式
