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开关电源的设计毕业论文

开关电源的设计毕业论文

开关电源的设计毕业论文开关电源是一种高效率、小体积、轻质化的电源,随着现代电子设备的发展,应用越来越广泛。

开关电源的设计是电子工程专业毕业设计中的一个热门方向,本文将介绍开关电源的基本工作原理及设计方法,并以一个实际开关电源的设计为例,进行详细说明。

一、开关电源的基本工作原理开关电源的基本工作原理是将交流电源转换为直流电源,其核心部分是开关管。

开关管工作时,会在电路中产生一个高频矩形波形。

再经过滤波电路、输出稳压电路等处理后,最终输出所需要的稳定直流电源。

在开关电源中,开关管的切换是关键,它的导通和截止决定程序的整个运行。

开关管的导通与截止又是由控制器控制的,所以控制器设计是非常重要的。

二、开关电源的设计方法1.功率计算开关电源的功率计算是设计的第一步。

功率 = 电流×电压,在设计前应要明确设备所需的电流和电压值并通过功率计算公式计算得出所需的功率。

2.电路设计电路设计是开关电源设计中较为复杂的一步。

主要包括直流输入电路、开关管、反馈电路、滤波电容、输出稳压电路等部分。

这些部分需要合理的组合和设计,并应通过电路仿真进行验证。

3.控制器设计在控制器设计中,主要有PWM控制器和开环控制器。

PWM控制器通常采用电流反馈控制方式,能够减少在输出处的纹波电压,提高稳定性。

开环控制器的设计要更为复杂,但是更容易实现。

4.保护电路设计保护电路是开关电源中非常重要的一部分,保护电路通常包括电流限制保护、过压保护、过载保护,以及温度保护等。

这些保护电路能够提高开关电源的使用寿命,避免因电路故障引起的安全事故。

三、开关电源设计实例以12V60W的开关电源设计为实例。

1.功率计算P = U × I = 12V × 5A = 60W。

2.电路设计直流输入电路:直流输入电路主要包括整流桥、电容滤波器和保险丝等。

整流桥需要选择合适的电流、电压值,电容滤波器应该选择合适的容量,保险丝则是起到安全保障作用。

毕业设计论文(开关电源)

毕业设计论文(开关电源)

6 结论................................................................. 28 谢辞 .................................................................... 29 参考文献 ............................................................... 30 附录 .................................................................... 31

3.2.2 四位数码显示电路设计 ............................................... 18 3.2.3 单片机与键盘接口电路设计 ........................................... 18
4 软件设计 ............................................................ 19


引言 ..................................................................... 1 1 概述.................................................................. 2
1.1 课题来源及意义 ........................................................ 2 1.2 课题基本要求 .......................................................... 2 1.3 课题相关背景 .......................................................... 2

开关电源毕业论文

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开关电源毕业论文开关电源毕业论文一、引言近年来,由于电子产品的广泛应用,稳定的电源变得非常重要。

目前,开关电源已成为电子产品中最常用的电源之一。

开关电源具有体积小、重量轻、效率高、可靠性高等优点,是电子产品中广泛应用的电源。

本文旨在探讨开关电源的原理、特点、设计方法以及研究现状。

二、开关电源的原理开关电源是一种将直流电转换为稳定的直流电的电源。

一般情况下,开关电源由三个部分组成:变压器、整流电路和滤波电路。

1.变压器开关电源中的变压器是一个关键部件,它可以将输入电压变高或变低。

变压器通过变换输入电压的信号频率而实现电压变换。

交流输入电压经过变压器的初级线圈,进入变压器的磁性芯,再经过变压器的次级线圈输出。

因为变压器是通过变换输入电压的频率来实现电压变换的,所以变压器的次级电压可以高于或低于初级电压。

变压器的设计需要根据电源输入电压和输出电压来进行。

2.整流电路整流电路主要用于将变压器的次级电压转换为直流电压。

整流电路一般有半波整流电路或全波整流电路两种方式。

半波整流电路只对电压正半周期进行整流,而全波整流电路对整个电压周期进行整流。

3.滤波电路滤波电路用于削减整流电路输出的脉动电压,使输出电压更加稳定。

滤波电路通常使用电容和电感。

电容作为一个储存电荷的器件,在高频信号中可以起到滤波的作用。

电感则被用来解决低频噪声问题。

三、开关电源的特点1.高效由于开关电源是通过高速开关开关电流来控制输出电压的,所以开关电源具有高效率的特点。

开关电源通常可达到90%以上的效率,而传统的直接变压器、整流储能电源则只能达到60%-70%的效率。

2.体积小由于开关电源是由半导体元件构成的,体积小而轻便,而传统的直接变压器、整流储能电源体积大且重。

3.可靠性高由于开关电源采用了电子元件,其寿命长,故可靠性高。

4.成本低开关电源是用半导体元件制成的,故其成本低于其他电源。

四、开关电源的设计方法1.需求分析在设计开关电源之前,首先需要明确电源的工作电压、额定负载电流、输出电压波动率、输出电压纹波幅度和效率等需求。

开关电源本科毕业论文

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开关电源本科毕业论文摘要该文叙述了单管反激式开关电源的设计制作过程。

设计采用了适合中小功率降压式变化器的单管反激式结构,充分地考虑的设计成本和电路效率。

该设计了UC3842作驱动芯片,配合场效应管和高频变压器,这种工作在高频状态下的开关电源变换器具有体积小重量轻等显著特点。

同时,该单管反激开关电源输出部分采用了TL431加光耦的高精度快速取样反馈电路,使输出精度和稳压性能大大超越一般的取样反馈形式。

关键词开关电源;反激;场效应晶体管;光耦。

1. 引言 ..................................................................... .. (1)2. 设计方案思路 ..................................................................... . (3)3. 总体设计 ..................................................................... (4)4. 元件选择及其参数计算 ..................................................................... ........................... 4 4.1 主要元件选择 ..................................................................... .. (4)4.1.1 脉宽调制芯片的选择 ..................................................................... . (4)4.1.2 选择变压器磁芯 ..................................................................... (6)4.1.3 选择开关管 ..................................................................... .. (6)4.1.4 选择输出整流管和滤波电感磁芯 ....................................................................64.1.5 取样和反馈器件的选择 ..................................................................... ............... 7 4.2 关键参数计算 ..................................................................... (8)4.2.1 UC4842A振荡频率 ..................................................................... . (8)4.2.2 变压器线圈匝数 ..................................................................... (9)4.2.3 电流取样电阻和输出取样电阻计算 (9)5. 电路设计 ..................................................................... . (10)5.1 电路原理图设计 ..................................................................... .. (10)5.1.1 UC3842A周边相关电路 ..................................................................... (10)5.1.2 变压器周边电路 ..................................................................... .. (10)5.1.3 输出滤波整流电路 ..................................................................... (11)5.1.3 取样和管够反馈电路 ..................................................................... ............... 11 5.2 特殊元件布局规划 ................................................................................................. 12 5.3 电路PCB布线设计 ..................................................................... .......................... 12 6. 制作与调试 ..................................................................... (13)6.1 硬件电路的布线与焊接 ..................................................................... .................... 13 6.2 调试 ..................................................................... . (13)7. 结论 ..................................................................... (14)参考文献 ..................................................................... .. (15)谢辞 ..................................................................... (16)1. 引言开关稳压电源(以下简称开关电源)取代晶体管线性稳压电源(以下简称线性电源)已有30多年历史,最早出现的是串联型开关电源,其主电路拓扑与线性电源相仿。

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开关电源设计毕业论文一、内容综述随着科技的飞速发展,开关电源设计已成为现代电子设备不可或缺的一环。

本文将带你走进开关电源设计的世界,一探其奥妙和实用之处。

在这里我们不仅仅是研究技术,更是在寻找实用性和性能之间的平衡。

我们所关心的不仅是理论数据,更是其在现实应用中的表现。

首先我们要了解开关电源设计的基本概念和原理,了解电源在电子设备中的角色和功能后,我们就会知道电源不仅仅是设备运行的能源供应者,更是整个设备稳定性的关键。

开关电源设计就是在这个基础上,通过技术和创新来提升电源的性能和效率。

1. 开关电源的背景和意义开关电源在我们的日常生活中可以说是无处不在,从家庭电器的使用到工业设备的运行,再到数据中心的高效运作,开关电源都是不可或缺的重要角色。

为什么我们会对开关电源的研究这么重视呢?这里面可是有深意的,听我慢慢道来。

2. 开关电源设计的研究现状和发展趋势开关电源设计在现代电子领域可是风头正劲的话题,大家都知道,开关电源是我们生活中电子产品的心脏,它不断地为我们身边的电子设备输送“能量”。

那么现在开关电源设计的研究现状是怎样的呢?随着科技的飞速发展,开关电源设计技术也在不断进步。

虽然传统的开关电源设计已经能满足一些基本需求,但随着人们对电子设备性能要求的提高,新的技术和方法也在不断涌现。

例如智能化、小型化、高效化已成为当下开关电源设计的重要方向。

3. 论文研究的目的、内容和方法首先写这篇论文的目的,就是想通过研究和设计开关电源,解决现实中遇到的一些问题,比如电源效率不高、稳定性不好等等。

毕竟开关电源在我们的日常生活中应用广泛,涉及到很多领域,比如计算机、通信、家电等等。

所以研究开关电源设计,不仅具有理论价值,还有很大的实际意义。

那么我们研究的内容是什么呢?简单来说就是分析开关电源的工作原理,研究其设计过程,然后设计出一个既实用又高效的开关电源。

在这个过程中,我们还要研究不同材料的选用、电路设计、散热方案等等。

(完整版)开关电源设计毕业设计

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毕业论文(设计)题目开关电源设计英文题目switch source design院系专业姓名年级指导教师2015年4月摘要摘要内容:本论文题目是学校根据学生的实际情况和所学的专业而设计的,它体现了学校对学生的理论知识和实践动手能力的考察,并且让学生充分的发挥自己所学的知识。

随着大规模和超大规模集成电路的快速发展,特别是微处理器和半导体存储器的开发利用,孕育了电子系统的新一代产品。

显然,那种体积大而笨重的使用工频变压器的线性调节稳压电源已经过时。

取而代之的是小型化、重量轻、效率高的隔离式开关电源。

隔离式开关电源的核心是一种高频电源变换电路。

它使交流电源高效率地产生一路或多路经调整的稳定直流电压。

本论文共分七章,内容包括:开关电源概述,输入电路,隔离单端反激式变换器电路,UC3842的原理及技术参数,UC3842常用的电压反馈电路的选用,UC3842在开关电源电路的应用,电源市场的概况。

【关键词】:变压器滤波过载Switch Source DesignAbstractAbstract content:The topic of this thesis is designed according to the actual situation of the school and professional school students which reflects the effects of school students theoretical knowledge and practical ability, and let the students give fulllay to their own knowledge.With the rapid development of large-scale and ultra large scale integrated circuit, especially the microprocessor and a semconductor memory utilization, gave birth to the electronic system of a new generation of products. Obviously, the volume is big and , light weight, circuit. It makes the AC power efficient generates one or more adjusted stable DC voltage.T his paper is divided into seven chapters, including: input switching power supply circuit, an overview, isolation of single end flyback converter circuit, principle and technical parameters of UC3842, UC3842 common voltage feedback circuit selection, application of UC3842 in switching power supply circuit, power market overview.Key Words:Transformer ;Wave filtering ;Overload目录第1章开关电源概述1.1 开关电源的产生与发展 (5)1.2 隔离式高频开关电源 (5)1.3 开关电源所用的术语 (6)第2章输入电路2.1 电压倍压整流技术 (9)2.2 输入保护器件 (9)2.3 输入阳间电压保护 (10)第3章隔离单端反激式变换器电路3.1 单端反激式变换器电路中的开关晶体管 (12)3.2 单端反激式变换器电路中的变压器绕组 (13)第4章 UC3842的原理及技术参数4.1 原理与特点 (15)4.2 工作描述 (16)4.3 技术参数 (19)第5章 UC3842常用的电压反馈电路的选用5.1 概述…………………………………………………………………………………235.2 UC3842常用的电压反馈电路 (23)5.2.1 输出电压直接分压作为误差放大器的输入 (23)5.2.2 辅助电源输出电压分压作为误差放大器的输入 (24)5.2.3 采用线性光偶改变误差放大器的输入误差电压 (25)5.2.4 结语 (27)第6章 UC3842在开关电源电路的应用6.1 UC3842 组成的开关电源电路 (28)6.1.1 启动过程 (29)6.1.2 稳压过程 (29)6.1.3 过流保护原理 (30)6.1.4 过压保护原理 (31)6.1.5 开关保护电路 (31)6.1.6 起动电路的设计 (31)6.1.7 反馈绕组的设计 (31)6.2 显示器开关电源电路 (32)6.2.1 特点 (32)6.2.2 采用开关稳压电源激励行输出的优缺点如下 (32)6.2.3 UC3842在显示器电路的应用 (33)第7章电源市场的概述7.1 直流稳压电源(出口)购市场概况 (34)7.2 开关电源的市场概况 (35)7.2.1开关电源的市场规模 (35)7.2.2 开关电源的生产倾向 (36)致谢 (37)参考文献 (38)第1章开关电源概述1.1 开关电源的产生与发展随着大规模和超大规模集成电路的快速发展,特别是微处理器和半导体存储器的开发利用,孕育了电子系统的新一代产品。

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开关电源设计毕业论文目录1绪言 (1)L1课题背景 (2)1.2选题的国内外研究现状及水平、研究目标及意义 (2)1.3本课题主要的研究内容 (3)2系统设计方案与论证 (4)2.1课题研究的基本要求 (4)2.2方案论证 (4)2.32. 1 DC/DC电路模块方案 (4)2.2. 2 MOSEFT驱动电路方案 (7)3.2. 3单片机选择方案 (7)4.2. 4检测采样方案 (8)5.2.5系统框图 (8)3硬件电路设计 (9)5.1变压整流滤波电路 (9)5.2辅助电源的设计 (11)5.3Buck电路参数选择原理和计算 (12)3.3. 1参数选择原理 (12)3.3.2电感值的计算 (15)3.3.3滤波电容的计算 (15)6.3. 4开关管的选择和开关管保护电路设计 (16)3.4驱动电路的设计 (18)1R2110是驱动性能优良的集成芯片。

他的自举悬浮驱动电源可以同时驱动同一桥的上下两个开关器件,驱动电压高达500V,工作频率500kHz,并具有电源欠压保护关断逻辑。

芯片还有一个封锁两路输出的保护段SD,在SD输入高电平时,路输出均被封锁。

IR2110的这些优点给设计带来了极大的方便,特别是自举悬浮驱动电源大大简化了驱动电源的设计。

IR2110的自举电容的选择应满足下式 (19)c > 2。

,1匕cT°T・5 (3-18) (19)3.5采样电路设计 (19)3.6保护电路的设计 (20)4软件部分设计 (21)4.1AVR128 简介 (21)4.2PWM波的产生 (22)4.3AD 采样 (25)5系统调试及结果分析 (27)6总结与展望 (30)6. 1总结 (30)6.2展望 (30)致谢 (31)参考文献 (32)[1]张占松,蔡宣三.电源的原理与设计[M].北京:电子工业出版社,1998: 18-22 (32)[2]王兆安,勋明.电力电子设备设计和应用手册(第二版)[M].北京:机械工业出版社,2002: 35-44 (32)[3]倪东海,蒋玉萍.开关电源专用电路设计与应用[M].北京:中国电力出版社,2008: 18-22 (32)[4]杨恒.开关电源典型设计实例精选[M].北京:中国电力出版社,2007: 76-88 (32)[5]刘胜利,李龙文,高频开关电源新技术应用[M].北京:中国电力出版社,2008: 56-62 32 [6]李龙文.最新开关电源设计程序与步骤[M].北京:中国电力出版社,2008. 66-72 (32)[7]沙占友.单片机开关电源的最新应用技术[M].北京:机械工业出版社,2002: 45-56 (32)[8]周志敏,周纪海,纪爱华.开关电源实用电路[M].北京:中国电力出版社,2005: 55-62 (32)[9]王鸿铉.实用电源技术手册[M].上海:上海科学普及出版社,2002. 32[10][日]户川治郎.何伟仁译.实用电源电路设计手册[M].北京:中国计量出版社,1990 (32)[11]阮新波,严仰光.直流开关电源的软开关技术[M].北京:科学出版社,2000: 37-45 (32)[12]何希才.新型开关电源设计与应用[M].北京:科学出版社,2001.66-88 (32)[13]阮新波,严仰光.脉宽调制DC/DC全桥变换器的软开关技术[M] .北京::科学出版社,1999: 144-146 (32)[14] McLyman, Co I one I Wm. T. , Transformer and InductorDes i gn Handbook [M], Maree I (32)Dekker, New York, 1978. ISBN 0-8247-6801-9 (32)[14] Smith, Steve, Magnet i c components[M], Van NostrandReinhoId, New York, 1985. ISBN (32)[15]王兆安,刘进军.电力电子技术[M].北京:机械工业出版社,2009: 162-182 (32)[16]杨荫福,段善旭,朝泽云.电力系统装置及系统[M].北京:清华大学出版社,2006: 21-45 (32)[17]刘克琦,张文义,陈向阳,智能大功率PWM充电电源的研制[J] .哈尔滨铁道科技(工作研究),2000.6, 11 (2) :14-16 (32)[18]Enr ique J M, Andu' jar J M, Boh6'rquez M A. A rel iable,fast and Iow cost maximum power piont tracker for photovoltaicappl ications[J]. Solar Energy, 2010, 84: 79-89 (32)[19]Taf i k Duru H A max i mum power track i ng a Igor i thm based on lmppt=f(Pmax) funct i on for match i ng pass i ve and ac-t i ve Ioads to a photovoltaic generator [J]. Solar Energy, 2006, 80: 812-822 (33)[20]李绍武.Proteus在电力电子教学中的应用[J].中国电力教育;010(9): 85-86 (33)[21]刘陵顺,芳忠山.种高精度开关稳压电源的设计[J].仪表技术,2001.4, 20 (4) : 45-47 (33)[22]李绍武.基于AVR单片机的风能太阳能控制器设计[J].湖北民族学院学报:自然科学版,2010(2): 174-176 (33)[23] AkhIaque-E-RasuI Sha i kh, Ganesan Rajamohan. Buck Ii ng Ana lysis of Tapered Laminated Composite PIates Us i ng RitzMethod[J].材料科学与工程:中英文版,2011 (3): 253-265. . 33 [24]史平君,实用电源技术手册[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,2003:56-78 (33)[25]赵良炳.现代电力电子技术基础[M].北京:清华大学出版社,2000: 102-110 (33)[26]史平君,实用电源技术手册[M],沈阳:辽宁科学技术出版社,2003:86-87 (33)附录 (34)1绪言开关电源具有效率高、体积小、重量轻等特点,应用越来越广泛,从70年代开始,并用轻量高频变压器替代笨重的工频变压器。

开关电源设计相关毕业设计(论文)

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目录一、摘要1、开关电源概述2、开关电源的发展3、开关电源的基本构成及分类4、开关电源的电路组成及功能二、开关电源的PWM1、开关电源PWM的五种反馈控制模式2、三种经典型号控制集成芯片:UC3842、TL494、SG3525三、开关电源的电磁兼容性与可靠性1、开关电源的电磁电磁兼容技术2、开关电源的噪声3、开关电源的EMC设计四、开关电源的计算机辅助分析与计算五、直流开关电源设计1、直流开关电源原理及特点2、直流开关电源的保护六、参考文献开关电源设计相关电源,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。

电子设备都离不开可靠的电源。

开关电源由于具有效率高、体积小、重量轻的特点,近年来获得了飞速发展。

开关电源高频化是其发展的方向,高频化使开关电源小型化,并使开关电源进入更广泛的应用领域,特别是在高新技术领域的应用,推动了高新技术产品的小型化、轻便化。

另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。

开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关晶体管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和功率开关器件(如MOS-FET)等构成。

简单的说:就是开关型直流稳压电源。

开关电源把直流电源或交流电源通过它可以获得一个稳定的直流电压源。

它具有效率高,输出电压稳定,交流纹波小,体积小和重量轻的许多优点。

开关电源主要包括输入电网滤波器、输入整流滤波器、变换器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路。

它们的功能是:1.输入电网滤波器:消除来自电网,如电动机的启动、电器的开关、雷击等产生的干扰,同时也防止开关电源产生的高频噪声向电网扩散。

2.输入整流滤波器:将电网输入电压进行整流滤波,为变换器提供直流电压。

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设计题目:12V5A直流开关电源姓名:专业:班级:学号:系部:同组人:指导教师:年月日摘要本文介绍一种以UC3842作为控制核心,根据UC3842的应用特点,设计了一种基于该电流型PWM控制芯片、实现输出电压可调的开关稳压电源电路。

开关电源是利用现代电子技术,控制开关晶体管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)和MOSFET构成。

开关电源和线性电源相比,二者的成本都随着输出功率的增加而增长,但二者增长速率各异。

开关电源比普通的线性电源效率高,开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。

关键词:UC3842、开关电源、PWM引言开关电源是运用现代电力电子技术,控制开关开启和关闭的时候,这个比率的输出电压稳定的电源,电源一般由脉宽调制控制集成电路和场效应晶体管。

开关电源、线性电源,并与成本的功率输出的增加,但这两种不同的发展速度。

在某一线性功率成本的输出功率的观点,但高于开关电源,它被称为成本反转点。

随着电力电子技术的发展和创新、开关电源技术在不断的创新,这一成本更低的输出功率对于移动、开关电源提供了广阔的发展空间第一章开关电源概述1.1 开关电源发展历史与应用力开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关晶体管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和功率开关器件(如MOS-FET)等构成。

简单的说:就是开关型直流稳压电源。

开关电源把直流电源或交流电源通过它可以获得一个稳定的直流电压源。

它具有效率高,输出电压稳定,交流纹波小,体积小和重量轻的许多优点。

获得广泛使用。

高频开关电源的发展方向是高频开关电源、小型化、使开关电源到更广阔的应用领域,尤其是在高技术领域的应用,促进高新技术产品的小型化、光。

另一个开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源和保护环境,具有重要的意义。

噪音和纹波:附加在直流输出信号上的交流电压和高频尖峰信号的峰值。

用示波器测量其纹波幅值,通常是以mv度量。

第二章输入电路适,在负载电流达到稳定状态时,其阻值应该是最小。

这样,就不会影响整个开关电源的效率。

2.2 输入阳间电压保护在一般情况下,交流电网上的电压为115v或230v左右,但有时也会有高压的尖峰出现。

比如电网附近有电感性开关,暴风雨天气时的雷电现象,都是产生高尖峰的因素。

受严重的雷电影响,电网上的高压尖峰可达5kv。

第四章 UC3842的原理及技术参数4.1 UC3842的原理和概述UC3842 是开关电源用电流控制方式的脉宽调制集成电路。

与电压控制方式相比在负载响应和线性调整度等方面有很多优越之处。

图1 UC3842 内部原理框图该电路主要特点有:内含欠电压锁定电路、低起动电流(典型值为0.12mA)稳定的内部基准电压源、大电流推挽输出(驱动电流达1A)工作频率可到500kHz 、自动负反馈补偿电路双脉冲抑制、较强的负载响应特性UC3842 内部工作原理简介图1 所示出了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(R T×C T);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。

4.2 UC3842的技术参数UC3842电路结构图封装外形图第五章 12V5A单端反激开关电源原理5.1 12V5A电路原理图5.2 12V5A电路PCB板这是我根据我在学校学习的Protel 99SE画的PCB板5.3 原理分析5 .3. 1 系统原理本文以UC3842为核心控制部件,设计一款AC 220V输入,DC 12V 输出的单端反激式开关稳压电源。

开关电源控制电路是一个电压、电流双闭环控制系统。

变换器的幅频特性由双极点变成单极点,因此,增益带宽乘积得到了提高,稳定幅度大,具有良好的频率响应特性。

主要的功能模块包括:启动电路、过流过压欠压保护电路、反馈电路、整流电路。

以下对各个模块的原理和功能进行分析。

电路原理图如图2所示。

5 .3. 2 启动电路如图2所示交流电由C16、L1、C15以及C14、C13进行低通滤波,其中C16、C15组成抗串模干扰电路,用于抑制正态噪声;C14、C13、L1组成抗共模干扰电路,用于抑制共态噪声干扰。

它们的组合应用对电磁干扰由很强的衰减功能。

如图2所示,如果由于某种原因,输出端短路而产生过流,开关管的漏极电流将大幅度上升,R9两端的电压上升,UC3842的脚3上的电压也上升。

当该脚的电压超过正常值0.3V达到1V(即电流超过1.5A)时,UC3842的PWM比较器输出高电平,使PWM锁存器复位,关闭输出。

这时,UC3842的脚6无输出,MOS管S1截止,从而保护了电路。

如果供电电压发生过压(在265V以上),UC3842无法调节占空比,变压器的初级绕组电压大大提高,UC3842的脚7供电电压也急剧上升,其脚2的电压也上升,关闭输出。

如果电网的电压低于85V,UC3842的脚1电压也下降,当下降lV(正常值是3.4V)以下时,PWM比较器输出高电平,使PWM锁存器复位,关闭输出。

如果人为意外地将输出端短路,这时输出电流将成倍增大,使得自动恢复开关RF内部的热量激增,它立即断开电路,起到过压保护作用。

一旦故障排除,自动恢复开关RF 在5s之内快速恢复阻抗。

因此,此电路具有短路过流、过压、欠压三重保护。

5. 3. 4 反馈电路反馈电路采用精密稳压源TL431和线性光耦PC817。

利用TL43l可调式精密稳压器构成误差电压放大器,再通过线性光耦对输出进行精确的调整。

如图2所示,R4、R5是精密稳压源的外接控制电阻,它们决定输出电压的高低,和TL431一并组成外部误差放大器。

当输出电压升高时,取样电压VR7也随之升高,设定电压大于基准电压(TL431的基准电压为2.5V),使TL431内的误差放大器的输出电压升高,致使片内驱动三极管的输出电压降低,也使输出电压Vo下降,最后Vo趋于稳定;反之,输出电压下降引起设置电压下降,当输出电压低于设置电压时,误差放大器的输出电压下降,片内的驱动三极管的输出电压升高,最终使得UC3842的脚1的补偿输入电流随之变化,促使片内对PWM比较器进行调节,改变占空比,达到稳压的目的。

R7、R8的阻值是这样计算的:先固定R7的阻值,再计算R8的阻值,即5. 3. 5 输出整流滤波电路输出整流滤波电路直接影响到电压波纹的大小,影响输出电压的性能。

开关电源输出端中对波纹幅值的影响主要有以下几个方面。

(1)输入电源的噪声,是指输入电源中所包含的交流成分。

解决的方案是在电源输入端加电容C5,以滤除此噪声干扰。

(2)高频信号噪声,开关电源中对直流输入进行高频的斩波,然后通过高频的变压器进行传输,在这个过程中,必然会掺人高频的噪声干扰。

还有功率管器件在开关的过程中引起的高频噪声。

对于这类高频噪声的解决方案是在输出端采用π型滤波的方式。

滤波电感采用150μH的电感,可滤除高频噪声。

(3)采用快速恢复二极管D6、D7整流。

基于低压、功耗低、大电流的特点,有利于提高电源的效率,其反向恢复时间短,有利于减少高频噪声。

并联整流二极管减小尖峰电压在大功率的整流电路中,次级整流桥电路存在较大杂散电感,输出整流管在换流时,由于电路中存在寄生振荡,整流管会承受较大的尖峰电压,尖峰电压的存在提高了对整流二极管的耐压要求,也将带来额外的电路损耗。

整流桥的寄生振荡产生于变压器的漏感(或附加的谐振电感)与变压器的绕组电容和整流管的结电容之间。

当副边电压为零时,在全桥整流器中4只二极管全部导通,输出滤波电感电流处于自然续流状态。

而当副边电压变化为高电压VinK(K为变压器变比)时,整流桥中有两只二极管要关断,两只二极管继续导通。

这时候变压器的漏感(或附加的谐振电感)就开始和关断的整流二极管的电容谐振。

即使采用快恢复二极管,二极管依然会承受至少两倍的尖峰电压,因此,必须采用有效的缓冲电路,有许多文献对此作了研究,归纳起来有5种方式:RC缓冲电路,RCD缓冲电路,主动箝位缓冲电路,第三个绕组加二极管箝位缓冲电路,原边侧加二极管箝位缓冲电路。

在这里提出另一种减小二极管尖峰电压有效的方法:即整流二极管并联,其具体的电路图如图3所示。

总结通过实习我接触开关电源,开关电源应用在许多的行业如工业、航空、航天、军事等。

在实习期间我进一步的认识开关电源,我更好的学会了如何分析电路、如何运用知识、如何调试电路,在完成毕业论文的期间,我感觉我对开关电源还有许多不足之处,我计划在以后的实习期间更好的思考问题、解决问题,培养了自己不怕苦、不怕累的意志力,为日后的学习、工作和生活打下良好的基石。

致谢参考文献1、严仰光.双向直流变换器. 南京: 江苏科学技术出版社, 2004.113、阮新波、严仰光,脉宽调制DCDC全桥变换器的软开关技术. 北京:科学出版社,19994、曾兴雯,高频电路原理与分析,西安:西安电子科技大学出版社,2002.85、叶慧贞、杨兴洲,开关稳压电源,国防工业出版社,19906、叶治政、叶靖国,开关稳压电源,高等教育出版社,19897、蔡宣三、龚绍文,高频功率电子学,第一版,科学出版社,19938、张占松.高频开关稳压电源. 广州:广东科技出版社,19929、林渭勋. 现代电力电子电路. 杭州:浙江大学出版社,199210、王水平、史俊杰、田庆安开关稳压电源.西安:西安电子科技大学出版社,2005.10。

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