基于UC3842的开关电源设计

基于UC3842的开关电源设计

摘 要

电源是实现电能变换和功率传递的主要设备。在信息时代，农业、能源、交通运输、通信等领域迅猛发展，对电影产业提出个更多、更高的要求，如节能、节材、减重、环保、安全、可靠等。这就迫使电源工作者不断的探索寻求各种乡关技术，做出最好的电源产品，以满足各行各业的要求。开关电源是一种新型的电源设备，较之于传统的线性电源，其技术含量高、耗能低、使用方便，并取得了较好的经济效益。

UC3842是一种性能优良的电流控制型脉宽调制器。假如由于某种原因使输出电压升高时，脉宽调制器就会改变驱动信号的脉冲宽度，亦即占空比D，使斩波后的平均值电压下降，从而达到稳压目的，反之亦然。UC3842可以直接驱动MOS管、IGBT等，适合于制作20～80W小功率开关电源。由于器件设计巧妙，由主电源电压直接启动，构成电路所需元件少，非常符合电路设计中“简洁至上”的原则。设计思路，并附有详细的电路图。

关键词：开关电源，uc3842，脉宽调制，功率，IGBT

I

前 言 .....................................................................................

安徽工业大学

毕业设计(论文)任务书

课题名称

学 院 专业班级 姓 名 学 号

基于UC3842的多路输出电源设计

电气与信息工程学院

毕业设计(论文)的主要内容及要求：

主要内容：

1. 开关电源的原理及拓扑结构； 2. UC3842的结构及工作原理； 3. 反激开关变换器设计； 4． 电路原理仿真； 5． 电路PCB设计。

指导教师签字：

┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊

毕业设计（论文）说明书

?摘??要?

在当代经济和科技高速发展的时代，电源起到了关键性的作用。电源设备是电力电子技术的一个重要应用领域。目前，随着电源技术的蓬勃发展，开关电源朝高频化、集成化的方向前进。与线性稳压器相比，虽然开关电源设计比较复杂，某些指标可能比不上线性稳压器，且噪声较大，但是高频开关稳压电源由于具有体积小、重量轻、效率高、性能稳定等突出优点而备受青睐，得到了广泛的应用。

本文利用反激式电路

开关电源

摘要：开关电源是一种效率很高的电源变换电路,通过对Boost型开关电源作详细的数学推导后得到准确数据.该系统包括整流滤波模块、DC-DC变换模块、过流保护及人机接口模块,以DC-DC变换器作系统的核心.采用UC3842作开关电源控制芯片,开关管采用耐高压,导通电阻很小的MOSFET管IRF640.输出滤波电路中用LC构成的型网络,同时输出采用单片机采样系统,可显示当前的电流和电压,且通过采样电流实现过流保

护功能.

关健词：Boost型开关电源 DC-DC变换模块 整流滤波模块 过流保

护模块

1．总体设计方案论证

开关电源由隔离变压器、整流滤波和DC—DC变换网络组成。设计的关键是DC～DC变换器，它包含了开关电源中的开关器件、储能器件、脉冲变压器、滤波器、输出整流器等所有功率器件和控制模块，而控制模块的设计又是DC～DC的核心，一般DC—DC变换的控制模块使用PWM调制的专用芯片，如TL494，UC3842等。芯片内部集成了振荡器(由外接电阻电容来决定频率)，误差比较器，PWM调制器等，有的甚至有保护电路和驱动电路。在此情况下用集成芯片外加少量的电路即可构成开关电源，稳定性能较好，控制简单，芯片功耗几乎可以忽略不计，且成本低。过

UC3843的应用

1. UC3843是高性能固定频率电流模式控制器专为离线和直线至直流变换器应用而设计,为设计人员提供只需最少外部元件就能获得成本效益高的解决方案。这些集成电路具有可微调的振荡器、能进行精确的占空比控制、温度补偿的参考、高效益误差放大器。电流取样比较器和大电流图腾柱式输出，是驱动功率MOSFET的理想器件。UC3843引脚图如图1所示。

图1 UC3843引脚图

UC3843应用原理图如图2 所示。

VCCC4104C3VCCU110478R112kΩC110445UC3843C22.7nF610Ω312C7R4470kΩC8300R62kΩC9103R528kΩRp12kΩC64711kΩR70.1ΩR2R3Q1IRF540+C10L1C51.03mHD1FR157100uFOUT1000uF103

图2 UC3843应用原理图

该电路是使用UC3843制作的Boost升压电路。输入电压是12V，输出电压为30.9V，输出电流为40mA。工作频率由R1,C2确定。R1在大于5kΩ时，工作频率可由下式确定：

f?12?R1C2R6取2kΩ，。反馈分压由

UC3843的应用

1. UC3843是高性能固定频率电流模式控制器专为离线和直线至直流变换器应用而设计,为设计人员提供只需最少外部元件就能获得成本效益高的解决方案。这些集成电路具有可微调的振荡器、能进行精确的占空比控制、温度补偿的参考、高效益误差放大器。电流取样比较器和大电流图腾柱式输出，是驱动功率MOSFET的理想器件。UC3843引脚图如图1所示。

图1 UC3843引脚图

UC3843应用原理图如图2 所示。

VCCC4104C3VCCU110478R112kΩC110445UC3843C22.7nF610Ω312C7R4470kΩC8300R62kΩC9103R528kΩRp12kΩC64711kΩR70.1ΩR2R3Q1IRF540+C10L1C51.03mHD1FR157100uFOUT1000uF103

图2 UC3843应用原理图

该电路是使用UC3843制作的Boost升压电路。输入电压是12V，输出电压为30.9V，输出电流为40mA。工作频率由R1,C2确定。R1在大于5kΩ时，工作频率可由下式确定：

f?12?R1C2R6取2kΩ，。反馈分压由

电力电子课程设计

班级： 2012级电气工程及其自动化 姓名： 和 健 学号： 1205230209 时间: 2013 13-2014年第二学期第17-18周 指导老师： 李 艳 成绩：

目 录

绪论

1. 设计题目 2. 设计目的 3. 硬件设计

3.1芯片介绍 3.2原理图介绍 4.数据处理

4.1数据测量 4.2波形测量 5．实物连接图 6．总结心得

绪论

电源装置是电力电子技术应用的一个重要领域，其中高频开关式直流稳压电源由于具有效率高、体积小和重量轻等突出优点，获得了广泛的应用。开关电源的控制电路可以分为电压控制型和电流控制型，前者是一个单闭环电压控制系统，系统响应慢，很难达到较高的线形调整率精度，后者，较电压控制型有不可比拟的优点。

1、 设计题目

基于UC3842的buck降

电力电子课程设计

班级： 2012级电气工程及其自动化 姓名： 和 健 学号： 1205230209 时间: 2013 13-2014年第二学期第17-18周 指导老师： 李 艳 成绩：

目 录

绪论

1. 设计题目 2. 设计目的 3. 硬件设计

3.1芯片介绍 3.2原理图介绍 4.数据处理

4.1数据测量 4.2波形测量 5．实物连接图 6．总结心得

绪论

电源装置是电力电子技术应用的一个重要领域，其中高频开关式直流稳压电源由于具有效率高、体积小和重量轻等突出优点，获得了广泛的应用。开关电源的控制电路可以分为电压控制型和电流控制型，前者是一个单闭环电压控制系统，系统响应慢，很难达到较高的线形调整率精度，后者，较电压控制型有不可比拟的优点。

1、 设计题目

基于UC3842的buck降

毕业论文（设计）

论文题目：

基于UC3842的直流降压斩波电路设计

学生姓名： 学 号： 所在院系： 专业名称： 届 次： 指导教师：

范俊 0908020269 电气工程学院

自动化 2013届 刘团结

目 录

前言 .................................................................. 3 1 方案选择与论证 ...................................................... 3 2 系统设计 ............................................................ 5

2.1 系统设计要求 .................................................. 5 3 硬件电路设计 ........................................................ 6

3.1 输入模块设计 .................................................. 6 3.2 反激式变

UC3842的原理及应用详解

UC3842的原理及应用详解

1 UC3842 内部工作原理简介

图1 示出了UC3842 内部框图和引脚图，UC3842 采用固定工作频率脉冲宽度可控调制方式，共有8 个引脚，各脚功能如下：

①脚是误差放大器的输出端，外接阻容元件用于改善误差放大器的增益和频率特性；

②脚是反馈电压输入端，此脚电压与误差放大器同相端的2.5V 基准电压进行比较，产生误差电压，从而控制脉冲宽度；

③脚为电流检测输入端， 当检测电压超过1V时缩小脉冲宽度使电源处于间歇工作状态； ④脚为定时端，内部振荡器的工作频率由外接的阻容时间常数决定，f=1.8/(RT×CT)； ⑤脚为公共地端；

⑥脚为推挽输出端，内部为图腾柱式，上升、下降时间仅为50ns 驱动能力为±1A ； ⑦脚是直流电源供电端，具有欠、过压锁定功能，芯片功耗为15mW；

⑧脚为5V 基准电压输出端，有50mA 的负载能力。

图1 UC3842 内部原理框图

2 UC3842 组成的开关电源电路

图2 是由UC3842

构成的开关电源电路，220V 市电由C1、L1 滤除电磁干扰，负温度系数的热敏电阻Rt1 限流，再经VC 整流、C2 滤波，电阻R1、电位器RP1 降压后加到U

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1 引言

电源，即提供电能的设备，主要分三类：一次电源（将其它能量转换为电能），二次电源和蓄电池。其中，二次电源指的是把输入电源（由电网供电）转换为电压、电流、频率、波形及在稳定性、可靠性（含电磁兼容，绝缘散热，不间断电源，智能控制）等方面符合要求的电能供给负载。高频开关式直流稳压电源由于具有效率高、体积小和重量轻等突出优点，获得了广泛的应用。开关电源的控制电路可以分为电压控制型和电流控制型，前者是一个单闭环电压控制系统，系统响应慢，很难达到较高的线形调整率精度，后者，较电压控制型有不可比拟的优点。

UC3842是由Unitrode公司开发的新型控制器件，是国内应用比较广泛的一种电流控制型脉宽调制器。所谓电流型脉宽调制器是按反馈电流来调节脉宽的。在脉宽比较器的输入端直接用流过输出电感线圈电流的信号与误差放大器输出信号进行比较，从而调节占空比使输出的电感峰值电流跟随误差电压变化而变化。由于结构上有电压环、电流环双环系统，因此，无论开关电源的电压调整率、负载调整率和瞬态响应特性都有提高，是比较理想的新型的控制器闭。

2 开关电源概述

2.1 开关电源的分类

开关型稳压电源的电