【完整版】毕业论文---基于UC3845的单级反激式开关电源的设计
基于UC3842的单端反激式开关稳压电源的设计毕业设计论文1
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路结构一般分类如下：（1）按驱动方式分，有自激式和他激式。
（2）按DC/DC变换器的工作方式分：①单端正激式和反激式、推挽式、半桥式、全桥式等；②降压型、升压型和升降压型等。
（3）按电路组成分，有谐振型和非谐振型。
（4）按控制方式分：①脉冲宽度调制(PWM)式；②脉冲频率调制(PFM)式；③PWM 与PFM混合式。
2.2 开关电源的控制原理开关电源是指电路中的电力电子器件工作在开关状态的稳压电源，是一种高频电源变换电路,采用直-交-直变换,能够高效率地产生一路或多路可调整的高品质的直流电压。
开关电源采用功率半导体器件作为开关器件，通过周期性间断工作，控制开关器件的占空比来调整输出电压。
开关电源的基本构成如图2.1所示，其中DC/DC变换器进行功率转换，它是开关电源的核心部分，此外还有起动、过流与过压保护、噪声滤波等电路。
基于UC3842的单端反激式开关电源的设计
基于UC3842的单端反激式开关电源的设计电源装置是技术应用的一个重要领域，其中高频开关式直流因为具有效率高、体积小和分量轻等突出优点，获得了广泛的应用。
的控制可以分为控制型和控制型，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节率精度，后者，较电压控制型有不行比拟的优点。
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整脉宽的。
在脉宽的输入端挺直用流过输出线圈电流的信号与误差输出信号举行比较，从而调整占空比使输出的电感峰值电流尾随误差电压变幻而变幻。
因为结构上有电压环、电流环双环系统，因此，无论开关电源的电压调节率、负载调节率和瞬态响应特性都有提高，是比较抱负的新型的控制器闭。
1 电路设计和原理1．1 UC3842工作原理UC3842是单电源供电，带电流正向补偿，单路调制输出的集成芯片，其内部组成框图l所示。
其中脚1外接阻容元件，用来补偿误差放大器的频率特性。
脚2是反馈电压输入端，将取样电压加到误差放大器的反相输入端，再与同相输入端的基准电压举行比较，产生误差电压。
脚3是电流检测输入端，与协作，构成过流庇护电路。
脚4外接锯齿波外部定时电阻与定时，打算振荡频率，基准电压VREF为0．5V。
输出电压将打算的变压比。
由图1可见，它主要包括高频振荡、误差比较、欠压锁定、电流取样比较、脉宽调制锁存等功能电路。
UC3842主要用于高频中小容量开关电源，用它构成的传统离线式反激变换器电路在驱动隔离输出的单端开关时，通常将误差比较器的反向输入端通过反馈绕组经电阻分压得到的信号与内部2．5V基准举行比较，误差比较器的输出端与反向输入端接成PI补偿网络，误差比较器的输出端与电流采样电压举行比较，从而控制序列的占空比，达到电路稳定的目的。
1．2 系统原理本文以UC3842为核心控制部件，设计一款AC 220V输入，DC 24V输出的单端反激式开关稳压电源。
基于UC3845的反激开关电源设计
本电源设计拟采用UC3845电流控制型芯片开关电源。
电源数量：1.150V，2．两路+12V3.+5V4.+3.3V5.+1.8V6.-12V其中1.2.3.6之间需要互相隔离。
3.6之间可以不隔离。
每路功耗分析1、150V要求电流最大不超过30Ma,故该路路最大功率P1=150*0.03=4.5W。
2、两路+12V相同，只是要互相隔离，每路功率为0.6W,故P2=0.6*2=1.2W。
3、第3路+5V主要为系统控制部分供电，其第4路和第5路均由第3路而来。
为保证可靠性并为以后升级留下余量，电源系统1.8V能够提供的电流大于300mA;整个系统在3.3V上消耗的电流与外部条件有很大的关系，这里假设不超过200ma,故3.3V电源能够提供600ma电流电流即可。
与3.3V连接的外设有：液晶的部分接口；外部RTC接口；键盘接口，ADC接口；其他如指示灯，蜂鸣器，看门狗等。
故P3=1.8*0.3+3.3*0.6=2.52W。
4、从+5V到+3.3V和+1.8V通过LEO芯片（SPX1117或者LM1117），这两个芯片要消耗一定的功耗。
从+5V到+1.8V压降3.2V，电流为0.3A，故P5-1.8=3.2*0.3=0.96W，从+5V到3.3V压降为1.7V，电流为0.6A，故P5-3.3=1.7*0.6＝1.02W。
所以P4=0.96+1.02=1.98W。
5、液晶主要有+5V和-12V供电，功耗P5为两片SED1520功耗2*0.25＝0.5W，还有背光电源的功耗，估算为0.25W,故P5＝0.5+0.25＝0.75W。
从以上分析来看，系统总的最大功耗Pmax=P1+P2+P3+P4+P5=4.5+1.2+2.52+1.98+0.75=10.95W＝11W。
所以最后需要的电源：1、150V/0.03A2、两路+12V/0.05A3、+5V/1A4、-12V/0.07A高频变压器设计方法一高频变压器的设计是研制单片开关电源的关键技术。
基于UC3845的反激式开关电源设计 - 工程师不可不知的开关电源关键设计(四)
基于UC3845的反激式开关电源设计- 工程师不可不知的开关电源关键设计（四）[导读]牵涉到开关电源技术设计或分析成为电子工程师的心头之痛已是不争的事实，由于广大工程师网友对前两期的热烈反响，电子发烧友再接再厉推出《工程师不可不知的开关电源关键设计关键词：电子发烧友电源技术开关电源电磁兼容牵涉到开关电源技术设计或分析成为电子工程师的心头之痛已是不争的事实，由于广大工程师网友对前两期的热烈反响，电子发烧友再接再厉推出《工程师不可不知的开关电源关键设计》系列三和工程师们一起分享，请各位继续关注后续章节。
一、开关电源的电磁兼容性技术分析1 引言电磁兼容是一门新兴的跨学科的综合性应用学科。
作为边缘技术，它以电气和无线电技术的基本理论为基础，并涉及许多新的技术领域，如微波技术、微电子技术、计算机技术、通信和网络技术以及新材料等。
电磁兼容技术应用的范围很广，几乎所有现代化工业领域，如电力、通信、交通、航天、军工、计算机和医疗等都必须解决电磁兼容问题。
其研究的热点内容主要有：电磁干扰源的特性及其传输特性、电磁干扰的危害效应、电磁干扰的抑制技术、电磁频谱的利用和管理、电磁兼容性标准与规范、电磁兼容性的测量与试验技术、电磁泄漏与静电放电等。
电磁兼容的英文名称为Electromagnetic Compatibility，简称EMC。
所谓电磁兼容是指设备（分系统、系统）在共同的电磁环境中能一起执行各自功能的共存状态。
这里包含两层意思，即它工作中产生的电磁辐射要限制在一定水平内，另外它本身要有一定的抗干扰能力。
这便是设备研制中所必须解决的兼容问题。
电磁兼容技术涉及的频率范围宽达0 GHz ~400GHz，研究对象除传统设备外，还涉及芯片级，直到各种舰船、航天飞机、洲际导弹甚至整个地球的电磁环境。
电磁兼容三要素是干扰源（骚扰源）、耦合通路和敏感体。
切断以上任何一项都可解决电磁兼容问题，电磁兼容的解决常用的方法主要有屏蔽、接地和滤波。
UC3845反激式开关电源(精编文档).doc
【最新整理，下载后即可编辑】目录一、目的 (3)二、内容 (3)一．主电路工作原理及设计 (5)1.1单端反激变换器工作原理 (5)1.2单端反激变换器的工作模式及基本关系 (5)1.2.1电流连续时反激式变换器的基本关系 (5)1.2.2电流临界连续时反激式变换器的基本关系 (7)1.2.3电流断续时反激式变换器的基本关系 (8)1.3 RCD吸收电路工作原理及设计 (8)1.3.1 RCD吸收电路工作原理 (8)1.3.2 RCD电路参数设计 (9)1.4变压器设计 (9)1.4.1确定匝比 (9)1.4.2电感设计 (10)1.4.3磁芯选择 (11)1.4.4匝数设计 (11)1.4.5气隙设计 (12)1.5主电路器件的选择 (12)1.5.1功率开关管的选择 (12)1.5.2副边整流二极管的选择 (13)1.5.3输出滤波电容的选取 (13)1.5.4钳位电路设计 (13)二．控制电路工作原理及设计 (13)2.1电流控制技术原理 (13)2.2电流控制型脉宽调制器UC3845 (14)2.2.1 UC3845内部方框图 (14)2.2.2 UC3845功能介绍 (15)2.3基于UC3845的控制电路设计 (16)2.3.1开关频率计算 (16)2.3.2保护电路设计 (17)三．反馈电路工作原理及设计 (17)3.1反馈电路工作原理 (18)3.2反馈电路设计 (18)3.2.1稳压器TL431 (18)3.2.2光电耦合器 (19)3.3参数选择 (20)四．仿真验证 (21)五．总结 (26)直流隔离电源变换器设计一、目的1．熟悉逆变电路和整流电路工作原理，探究PID闭环调压系统设计方法。
2．熟悉专用PWM控制芯片工作原理及探究由运放构成的PID闭环控制电路调节规律，并分析系统稳定性。
3．探究POWER MOSFET 驱动电路的特性并进行设计和优化。
4．探究隔离电源的特点，及隔离变压器的特性。
基于UC3845的单端反激DC_DC变换器的研究
线以右为 CCM 区域。在理想条件下,电路无内阻,输出电压 Uo
与负载电流 Io 无关;虚线以左为 DCM 区域。由图可见,在断续
区,特性刚度很差,相当于电路内阻很大。
1.3 控制方式的选择
电流控制技术是一种新颖的技术, 由于与传统的电压控制
技术相比具有一系列的优势, 因而越来越受到重视并得到广泛
图 1-1 单端反激电路图
5 结束语
本文提出的图像分割及匹配算法实现了系统对实时性、可 靠性及抗干扰性的要求, 已经成功应用于笔者设计的智能照明 控制系统中,有着极高的实验价值和广泛的应用前景。
本文作者创新点: (1)将图像处理应用到智能照明系统中; (2)提出一种改进的基于色调的图像分割算法;(3)提出一种改进 的模板匹配算法。 参考文献 [1]杨露. 基于 DSP 和 FPGA 的视频图像处理系统设计[J]. 微计 算机信息,2008,7-3:21-23。 [2]谭优. 图像阈值分割算法实用技术研究与比较[J]. 微计算机 信息,2007,8-3:42-25。 [3]范立南,韩晓微,张广渊. 图像处理与模式识别[M]. 北京:科学 出版社, 2007,21-29。 作 者 简 介 :范翠艳(1983-):女(汉族),辽宁凌源人,通信工程专业在 读硕士,主要从事图像处理方面研究; 李新春(1963-):男(汉族), 辽宁喀左人,高级工程师,主要从事计算机通信及数字图像处理
均为线性,无内阻,无漏感,因此有:
L L
?
− ? ?
N N
? ?
?
?
1 n
(1-1)
式中
n
是
TL
的变比,
n
−
N N
,N1 和 N2 是初、次级绕组来自数,L1、L2 是初、次级绕组电感量。
单端反激式开关电源设计UC3842—毕业设计论文
单端反激式开关电源设计UC3842—毕业设计论文基于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，IGBTI前言 ..................................................................... ............................. 1 第1章开关电源的简介 (2)1.1 开关电源概述 ..................................................................... .. 21.1.1 开关电源的工作原理 (2)1.1.2 开关电源的组成 (3)1.1.3 开关电源的特点 ......................................................... 4 1.2 开关器件...................................................................... (4)1.2.1开关器件的特征 (4)1.2.2器件TL431. .................................................................51.2.3电力二极管 (5)1.2.4光耦PC817 ..................................................................61.2.5电力场效应晶体管MOSFET ......................................7 第2章主要开关变换电路 ............................................................... 8 2.1滤波电路...................................................................... ......... 8 2.2 反馈电路...................................................................... (8)2.2.1电流反馈电路 (8)2.2.2电压反馈电路 .............................................................. 9 2.3电压保护电路 ..................................................................... ... 9 第3章UC3842 ................................................................. .............. 10 3.1 UC3842简介 ..................................................................... .. 103.1.1 UC3842的引脚及其功能 ..........................................113.1.2 UC3842的内部结构 (11)3.1.3 UC3842的使用特点 .................................................. 13 3.2 UC3842的典型应用电路 (14)3.2.1反激式开关电源 (14)3.2.2 UC3842控制的同步整流电路 (15)3.2.3升压型开关电源 ........................................................ 17 第4章利用UC3842设计小功率电源 (18)4.1 电源设计指标 .....................................................................18II4.1.1元件的选择 (19)4.1.2电路结构的选择 (20)4.2 启动电路...................................................................... . (21)4.3 PWM脉冲控制驱动电路 (22)4.4 直流输出与反馈电路 (23)4.5 总体电路图分析 (24)结论 ..................................................................... ........................... 24 参考文献 ....................................................... 错误～未定义书签。
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目录一、目的 (4)二、内容 (4)一．主电路工作原理及设计 (6)1。
1单端反激变换器工作原理 (6)1.2单端反激变换器的工作模式及基本关系 (6)1。
2.1电流连续时反激式变换器的基本关系 (6)1.2。
2电流临界连续时反激式变换器的基本关系 (8)1。
2.3电流断续时反激式变换器的基本关系 (9)1.3 RCD吸收电路工作原理及设计 (9)1。
3.1 RCD吸收电路工作原理 (9)1。
3。
2 RCD电路参数设计 (10)1.4变压器设计 (10)1.4.1确定匝比 (10)1.4.2电感设计 (11)1。
4.3磁芯选择 (12)1.4.4匝数设计 (12)1。
4.5气隙设计 (13)1。
5主电路器件的选择 (13)1。
5.1功率开关管的选择 (13)1。
5.2副边整流二极管的选择 (14)1.5.3输出滤波电容的选取 (14)1.5。
4钳位电路设计 (14)二．控制电路工作原理及设计 (14)2。
1电流控制技术原理 (14)2。
2电流控制型脉宽调制器UC3845 (15)2。
2.1 UC3845内部方框图 (15)2.2。
2 UC3845功能介绍 (16)2.3基于UC3845的控制电路设计 (17)2.3.1开关频率计算 (17)2.3。
2保护电路设计 (18)三．反馈电路工作原理及设计 (18)3.1反馈电路工作原理 (19)3。
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2015届毕业设计（论文）资料
基于UC3845的单级反激式开关电源的设计
教学部：机电信息工程教学部
专业：电气工程及其自动化
学生姓名：朱赟
班级：电气1101 学号1112180114
指导教师姓名：肖强晖职称研究员级高工
职称
最终评定成绩：
2015年5 月
湖南工业大学科技学院
毕业论文
诚信声明
本人郑重声明：所呈交的毕业论文，题目《基于UC3845的单级反激式开关电源的设计》是本人在指导教师的指导下，进行研究工作所取得的成果。
对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文章以明确方式注明。
除此之外，本论文任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
本人完全意识到本声明应承担责任。
作者签名：
日期：年月日
摘要
随着电力电子技术的迅速发展，开关电源以其小体积，高效率等优点而得到广泛运用。
传统开关电源普遍采用的是电压型脉宽调制(PWM) 技术，它有较多的自身缺陷,比如稳定性不好、寿命短、响应速度慢,，而且当用于大功率应用时，信号变化大会产生干扰,还会造成功率管损坏等故障。
而对于一个既实用又稳定可靠的开关电源而言,核心控制电路模块是其整个开关电源是否能够真正达到稳定可靠的关键所在。
论文采用单端输出的电流型控制芯UC3845作为本设计开关电源的核心控制器。
这种芯片基于电流型PMM技术。
相比电压型PWM，电流型PWM具有更好的负载调整率和电压调整率,系统的动态特性和稳定性也得以显著改善，特别是其内在的限流能力和并联均流能力使整个控制电路变得简单可靠。
通过对峰值电流控制模式进行分析和计算,利用电流控制模式进行外环电压信号采样和内环电流信号采样,通过简单而有效的斜率补偿电路和驱动电路,可实现电路的过流保护,磁通平衡,负载调整率等,具有动态响应速度快和内环电流环工作稳定特点。
通过对峰值电流控制模式进行分析和计算,利用电流控制模式进行外环电压信号采样和内环电流信号采样,通过简单而有效的斜率补偿电路和驱动电路,可实现电路的过流保护,磁通平衡,负载调整率等,具有动态响应速度快和内环电流环工作稳定特点。
通过实验表明,基于UC3845的开关电源核心控制电路具有很好的稳定性和可靠性。
关键词:UC3845;反激式变换器；电流型PWM;开关电源
基于UC3845的单级反激式开关电源的设计第 1 章绪论..
1.1 课题背景及意义
1.2 国内外开关电源的研究现状
1.3 开关电源及其技术的发展趋势
1.4 本文工作内容及结构
第 2 章开关电源设计的理论基础
2.1 开关电源的基本工作原理
2.2 开关电源电路常用拓扑结构
2.3 反激式变换器不同工作状态下的参数分析
2.4 反激式开关电源的控制反馈模式
2.4.1 电压控制模式
2.4.2 电流控制模式
2.5 本章小结
第3章．控制电路工作原理及设计
3.1开关电源的功能要求
3.2电流控制型脉宽调制器UC3845
3.2.1 UC3845内部方框图
3.2.2 UC3845功能介绍
3.3基于UC3845的控制电路设计
3.3.1开关频率计算
3.3.2保护电路设计
3.4 本章小结
第4章单端反激式开关电源软件仿真与P测试分析
第5章总结与展望
第一章绪论
1.1 课题背景及意义
电源是各种电子、电器设备工作的动力，是自动化不可或缺的组成部分。
随着电力电子技术的发展，电子信息技术领域里电子设备的广泛应用，这些设备对电源的要求也越来越高。
传统的线性稳压电源已经无法再满足当前的使用要求。
线性稳压电源是指电压调整功能的器件始终工作在线性放大区的一种直流稳压电源。
电源是节能的重要环节之一，电源经过电源技术与电力电子技术处理后，其节能效果显著提高。
比如家用电子设备的待机损耗往往很容易被人们所忽视，其实这个耗电量非常惊人。
据美国调查显示，这种损耗在美国每年损失大概 35.64 亿美元。
德国环卫机构显示，在德国这样的损耗每年高达 23.1 亿美元，超过都柏林一年总用电量。
因此电源技术的进步是衡量一个国家科技发展的重要标志之一[1]。
传统线性稳压电源的技术虽然比较成熟，并且已有大量集成化的稳压电源模块，具有稳定性能好、输出纹波电压小、使用可靠性强等优点，但通常都需要体积大且笨重的工频变压器和体积与重量都很大的滤波器，而且调整管工作在线性放大状态，导致了调整管的功耗较大、散热高、效率低[2]。
20世纪50年代，美国航天局体积小、重量轻、效率高为目标，为搭载火箭开发了开关电源。
开关电源被誉为高效节能电源，它代表了稳压电源的发展方向，现已成为稳压电源的主流产品。
关稳压器的出现，彻底改变了稳压器的稳压概念，开关电源是以功率半导体器件作为开关，通过控制开关管输出脉冲信号的占空比来调节输出电压。
开关电源内部的关键器件工作在高频开关状态，其本身消耗的能量很低，因此机内温升也低，保证了整机的稳定性和可靠性[3]。
目前，单片开关电源已形成了几十个系列、数百种产品。
单片开关电源自问世以来便显示出强大的生命力，其作为一项颇具发展前景和影响力的新产品，引起了国内外电源界的普遍关注。
单片开关电源具有高集成度、高性价比、最简外围电路、最佳性能指标等特点，现己成为开发中小功率开关电源、精密开关电源及开关电源模块的优选集成电路。