图5-6 加载时变压器二次测电压波形

图5-7 加载时TOP管DS端电压波形

图5-8 加载时次级滤波输出电压Uo波形

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5．2 设计结果分析

1．由三个表格的输出数据可以看出，输出电压基本稳定在12V-13V之间，基本上符合了设计的要求——12V输出电压。

2．从整流桥滤波输出值与波形可以看出，其输出电压大小约为2u。空载时其波形比负载时平，是由于负载时，当输入电压小于输出电压时，二极管不导通，电容向负载放电，输出波形会下降，当输入电压大于输出电压时，输出端向电容与负载放电，输出波形上升；空载时，R??，放电时间为无穷大，输出电压一直保持在2u大。这种现象符合电容滤波的单相不可控整流电路的特点。

3．从空载与负载时，TOP管DS两端电压的波形来看，空载时比负载要稳定得多。这是由于空载时，电流很小，所以受到电磁等方面的干扰时，表现出来的变化没那么明显。

4．比较空载与负载时，变压器的二次侧电压波形和输出电压波形。可以看出空载时的两种波形比负载时的两种波形要正常与稳定，这都是由于负载时TOP管DS两端电压波形中的振荡部分所造成的。但是这两个波型还是总体上符合了设计的要求。 5．观察图中两种情况下的次级滤波输出电压Uo波形，可以发现示波器中均没有输出电压值与频率显示，这是由于输出电压有跳动，所以不能显示出来。但是其跳动并不大，从万用表显示都是在12V-14V之间跳动，所以说还是基本吻合了设计所要求的12V稳定输出的。

6．TOP管DS两端波形不够完美，负载时有振荡，空载时升降沿有点倾斜。首先，有可能是变压器没有绕好，没有把一二次侧耦合好，或者没有把脚焊好等方面问题。第二，有可能是元件之间有电磁干扰，影响了DS两端PWM波形的输出稳定性。最后，也有可能是电容值选择不够大，影响了滤波效果。

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结论

开关电源与我们的生活密切相关，在很多的生活领域当中我们都用到，这次的设计让我感性地了解到开关电源的一些原理与设计方法。本次开关电源的设计经实验室测试过后，发现基本符合了设计的要求，在输入电压为85V-220V之间时，经滤波后进入单相二极管整流桥，再经大电容滤波得到直流高压，如图5-1与图5-5。通过PWM控制后，在反激式变换器的变压器二次侧得到高频矩形波电压，如图5-2与图5-6。最后经过滤波得到平稳的直流电压，电压值基本稳定在12V左右。

虽然这次设计得到比较满意的结果，但是还是有改善的空间。首先是可以更加合理的焊制电路板减小元件之间的电磁干扰，如TOP管控制端附近的电容尽可能地靠近源极和控制端的引脚；S、L、X端的引线与外围相关元件的距离要尽量短捷等。然后在变压器绕制时应尽量让每匝线圈紧挨在一起。在包绝缘胶时，不同组不同层的贴法是有点区别的，希望能按尽量相关资料的要求来贴。最后是在测试时，示波器可以尽量远离开关电源，这样输出的结果可以更加好，这是由于这样可以减少电磁干扰示波器的缘故。

通过本次的系统设计和制作,从中学习了很多有用的知识。具体有以下几点： 首先，学会了从书本上学习知识并与自己的实践相结合，从理论到实践，从而把实物制造出来。

其次，学会了很多有用的电子器件及其应用，如变压器的绕制、TOPSwitch-GX

芯片、肖特基二极管MBR20100、反激电路等的使用。

最后，在整个调试的阶段，我学习了很多书本上学习不来的知识，如在反激电路

中，是可以进行空载调试的；在用示波器测波形时，要把其插头的接地用绝缘胶包起来，不然测试时会经常跳闸；初次对设计好的电源上电时，可以在输出端串接一个灯泡，防止电流过大或短路把器件烧坏。增强了自己的动手能力。

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致谢

参考文献

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[8]. 梁凯，姚高尚，熊腊森，等. 基于TOPSwitch_GX芯片的开关电源设计[J]. 电源技术应用，2007，10(6).21-23.

附录

实物图：

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