基于UC3842的单端反激式开关稳压电源的设计毕业设计论文

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基于UC3842的单端反激式开关电源的研究与应用

基于UC3842的单端反激式开关电源的研究与应用

基于UC3842的单端反激式开关电源的研究与应用王海光,尹斌,向东(河海大学电气工程学院,南京,210098)摘 要:文中介绍了电流型控制芯片UC3842及其典型的外围电路,主要讨论了在工程应用中反激式变压器的设计,给出了具体电路的实验结果。

关键词:UC3842;反激式变压器;开关电源UC3842是高性能固定频率电流模式控制器,专为离线式和DC-DC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。

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,高增益误差放大器,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[1。

1. UC3842的应用电路及其工作原理随着电力电子器件的飞速发展,开关电源正向着小型化,轻量化,集成化的方向发展。

本文设计的基于UC3842的单端反激式开关稳压电源显示出了巨大的优势。

电流型脉宽调制器UC3842的主要优点:单端输出,可直接驱动双极型功率管或场效应管;管脚数量少,外围电路简单;电压调整率可达0.01%;工作频率更可高达 500 kHz;启动电流小于1 mA,正常工作电流为12 mA;欠压锁定,带滞后;锁存脉宽调制,可逐周限流;并可利用高频变压器实现与电网隔离。

它适用于无工频变压器的低于250w的小功率开关电源,[1][2][3]其工作温度为0~+70℃,最高输入电压为36 V,具有最大电流为1 A的拉、灌输出电流。

其内部参考如图(1)所示:图1 UC3842内部结构图[3]本文设计的是220V/1A的单端反激式开关稳压电源。

主电路结构如图(2)所示:图2 电路原理图简要介绍其工作原理:本电路由三个部分组成:主电路,控制电路和保护电路。

其中,主电路采用的是单端反激式电路,它是升降压变换器的推演并加隔离变压器而得,此电路的优点是:电路简单,能高效提供直流输出,且它是所有电路拓扑中输入电压范围最宽的,这对于输入环境恶劣的负载是比较好的。

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

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

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。

单端反激式开关电源(毕业设计)

单端反激式开关电源(毕业设计)

目录摘要 (2)第一章开关电源概述 (1)1.1 开关电源的定义与分类 (1)1.2 开关电源的基本工作原理与应用 (1)1.2.1 开关电源的基本工作原理 (1)1.2.2 开关电源的应用 (2)1.3 开关电源待解决的问题及发展趋势 (5)1.3.1 开关电源待解决的问题 (5)1.3.2 开关电源的发展趋势 (5)第二章设计方案比较与选择 (7)2.1 本课题选题意义 (7)2.2 方案的设计要求 (7)2.3 选取的设计方案 (8)第三章反激式高频开关电源系统的设计 (9)3.1 高频开关电源系统参数及主电路原理图 (9)3.2 单端反激式高频变压器的设计 (10)3.2.1 高频变压器设计考虑的问题 (10)3.2.2 单端反激式变压器设计 (11)3.3 高频开关电源控制电路的设计 (15)3.3.1 PWM 集成控制器的工作原理与比较 (15)3.3.2 UC3842工作原理 (17)3.3.3 UC3842的使用特点 (18)3.4 反馈电路及保护电路的设计 (19)3.4.1 过压、欠压保护电路及反馈 (19)3.4.2 过流保护电路及反馈 (19)3.5变压器设计中注意事项 (20)第四章总结 (21)参考文献 (23)致谢 ............................................................................................................................... 错误!未定义书签。

摘要开关电源的高频化电源技术发展的创新技术,高频化带来的效益是使开关电源装置空前地小型化,并使开关电源进入更广泛的领域,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资源及保护环境方面都具有深远的意义。

为此本论文以反激式高频开关电源为设计方向而展开,对高频变压器的认知及所注意的问题,其中包括磁芯损耗、绕组损耗、温升以及磁芯要求。

基于UC3842的反激式开关电源的设计与仿真

基于UC3842的反激式开关电源的设计与仿真

基于UC3842的反激式开关电源的设计与仿真华南理工大学电力学院冯自成摘要:反激式开关电源由于纹波小、体积小、效率高等诸多优点占据着小功率开关电源的大部分市场。

本文基于UC3842芯片设计了一款反激式开关电源,详细分析了主电路的工作原理、控制电路的设计以及保护电路的设计等,最后在开关电源仿真软件saber中搭建了仿真模型,验证了设计的正确性。

关键词:反激;开关电源;UC3842;反馈电路ABSTRACT:Flyback switching power source occupies most of the market of low switching power source due to the small ripple,small size,high efficiency advantages.This paper designs a flyback circuit based on the UC3842chip,detailedly describes the working principle of the main circuit,the design of the control circuit and protection circuit.Finally a simulation model was built in saber software to verify the correctness of the design.KEYWORDS:flyback;switching source;UC3842;feedback0引言随着开关电源技术的飞速发展,近年来开关稳压电源正朝着小型化、高频化、集成化的方向发展,高效率的开关电源得到越来越多的重视[1]。

单端反激式变换器因其电路简单可以高效提供直流输出等许多优点,特别适合用于小功率的开关电源的设计。

开关电源的控制可以分为电压型控制和电流型控制,相比单闭环控制的电压型控制,双闭环电流控制具有不可比拟的优点,因此被广泛采用[2]。

UC3842开关电源毕业论文

UC3842开关电源毕业论文

UC3842开关电源毕业论文目录第一章开关电源概述第一节开关电源的产生与发展第二节隔离式高频开关电源第三节开关电源所用的术语第二章输入电路第一节电压倍压整流技术第二节输入保护器件第三节输入阳间电压保护第三章隔离单端反激式变换器电路第一节单端反激式变换器电路中的开关晶体管第二节单端反激式变换器电路中的变压器绕组第四章 UC3842的原理及技术参数第一节原理与特点第二节工作描述第三节技术参数第五章 UC3842常用的电压反馈电路的选用第一节概述第二节 UC3842常用的电压反馈电路2.1 输出电压直接分压作为误差放大器的输入2.2 辅助电源输出电压分压作为误差放大器的输入2.3 采用线性光偶改变误差放大器的输入误差电压2.4 结语第六章UC3842在开关电源电路的应用第一节UC3842 组成的开关电源电路1.1 启动过程1.2 稳压过程1.3 过流保护原理1.4 过压保护原理1.5 开关管保护电路1.6 设计中的注意事项第二节显示器开关电源电路2.1 特点2.2 采用开关稳压电源激励行输出的优缺点如下:2.3 UC3842在显示器电路的应用第七章电源市场的概况第一节直流稳压电源(出口)购市场概况第二节开关电源的市场概况参考文献开关电源概述第一节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。

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。

早在70年代,随着电子技术的不断发展,集成化的开关电源就已被广泛地应用于电子计算机、彩色电视机、卫星通信设备、程控交换机、精密仪表等电子设备。

这是由于开关电源能够满足现代电子设备对多种电压和电流的需求。

随着半导体技术的高度发展,高反压快速开关晶体管使无工频变压器的开关电源迅速实用化。

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

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。

基于UC3842的单端反激式开关电源设计

基于UC3842的单端反激式开关电源设计
34输 出 稳 压 控 制 电路 .
4、短路 过流 保护
脚6 无输出 , 截止 , Q1 从而保护了 电路 。
当负载变化或其它 因素引起输 出电压VO 变高 , 通过R6 和R1 、 5、结语 3 V 组成的 电压取样 电路和C )速 电容 , I 1 R2 9 ̄ / T A3控制端 1 电压 会高于 在开关电源的设计中, 由UC 82 34 组成的反激式开关电源是整个 它基准 电压2 5 这时通过T 4 1 .V, L 3 的电流增加 , 加在光耦发光二极管 变换器 的关键部分 , 核心部分为P wM控制单元。 交流2o @ 为开 关 2v 的 电压也增大 , 光耦 发光增 强, 光耦C E w 极间 电阻变小 , 3 4 的 UC 8 2 电源的输入 , 得到P WM控 制单元的直 流工作 电压 , 另外结合其工作 2 电压升高 , 脚 促使片 内对P WM比较器进行调 节, 减少 占空 比, 通过 特 I 设计了过流保护 电路, 生, 保证了 电源变换器的正常工作 。 在现代 Q1D S 电流变小 , —极 变压 器储 能减少 , 输出 电压 降低。 反之 , O变 V 电力 电子应用中越来越广泛 , 在开关电源中有着 良好的应用前景 。 低, 通过R 和R1 、 R2 6 3V 组成的电压取样 电路和C } 速 电容 , L 3 9H / T 41 参考文献 控制端 l 电压会高于它基准 电压2 5 这时通过T 4 1 .V, L 3 的电流减弱, 1 惠恩宣. 采用 U 3 4 C 8 2构成 的开关电源. 电子 与 自动化,0 04 20 ,. 加在光耦 发光二极管 的电压也变小 , 光耦发光减弱 , 耦C E 光 — 极间 [ ] 2胡君 臣. U 3 4 用 C 8 2芯片设计开关 电源. 仪表技术, 0 ,. 2 56 0 电阻变大 , 3 4 脚 电压 降低 , UC 8 22 促使片 内对P WM ̄较器 进行调 [] L 3 陈小敏, 声华, 黄 万山明等. 基于 UC 8 3的反激式开 关电源反馈 34 节, 增大 占空 比, 通过Ql - 极 电流变大 , D S 变压器储 能增 加 , 出 [ ] 输 电路 的设 计 . 信 电源 技 术,0 6 . 通 20, 7 电压 升 高 。
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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。

输出采样电路(R1、R2)检测输出电压变化,与基准电压Ur比较,误差电压经过放大及脉宽调制(PWM)电路,再经过驱动电路控制功率器件的占空比,从而达到调整输出电压大小的目的。

图2.2是一种电路实现形式。

图2.1 开关电源的基本构成图2.2 开关型稳压电源的原理电路2.3 开关电源的优点开关电源的电路结构比较复杂,但是和线性电源相比有如下几个突出的优点:(1)功耗小,效率高。

功率晶体管在激励信号的激励下,交替工作在饱和导通与截止的开关状态,转换速度很快,频率一般在几十到几百kHz。

这就使得功率晶体管的损耗较小,电源的效率可以大幅度地提高,其效率可以达到80%以上。

(2)体积小,重量轻。

由于没有采用笨重的工频变压器,并且在功率晶体管上的耗散功率大幅降低后,又省去较大的散热片,因此开关稳压电源的体积和重量都可以得到减小。

(3)稳压范围宽。

开关稳压电源的输出电压是由激励信号的占空比或者激励信号的频率来调节的,输入电压的变化也可以通过变频或调宽来进行补偿。

在工频电网电压有较大变化或负载有较大变化时,它仍能保证有较稳定的输出电压,所以稳压范围宽、稳压效果好。

此外,改变占空比的方法有脉宽调制型和频率调制型两种。

这样,开关稳压电源不仅具有稳压范围宽的优点,而且实现稳压的方法也较多,设计人员可以根据实际应用的要求,灵活地选用各种类型的开关稳压电源。

(4)滤波的效率大为提高,使滤波电容的容量和体积大为减小。

开关稳压电源的工作频率目前基本上是工作在50kHz,是线性稳压电源的频率的1000倍,这使整流后的滤波效率几乎也提高了1000倍。

在相同的纹波输出电压的要求下,采用开关稳压电源时,滤波电容的容量只是线性稳压电源中滤波电容容量的1/500一1/1000。

(5)电路形式灵活多样。

例如,有自激式和他激式;有调宽型和调频型;有单端式和双端式,等等。

设计者可以发挥各种类型电路的特长,设计出能满足不同应用场合的开关稳压电源。

3 开关电源常见的变换器3.1 PWM变换器脉冲宽度调制(PWM)是英文“Pulse Width Modulation”的缩写,简称脉宽调制。

它是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术,广泛应用于测量,通信,功率控制与变换等许多领域。

一种模拟控制方式,根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置,来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变,这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定。

脉冲宽度调制(PWM)是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。

通过高分辨率计数器的使用,方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。

PWM 信号仍然是数字的,因为在给定的任何时刻,满幅值的直流供电要么完全有(ON),要么完全无(OFF)。

电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。

通的时候即是直流供电被加到负载上的时候,断的时候即是供电被断开的时候。

只要带宽足够,任何模拟值都可以使用PWM进行编码。

其工作原理如图3.1图3.1 PWM变换器的基本工作原理多数负载(无论是电感性负载还是电容性负载)需要的调制频率高于10Hz,通常调制频率为1kHz到200kHz之间。

PWM的一个优点是从处理器到被控系统信号都是数字形式的,无需进行数模转换。

让信号保持为数字形式可将噪声影响降到最小。

噪声只有在强到足以将逻辑1改变为逻辑0或将逻辑0改变为逻辑1时,也才能对数字信号产生影响。

对噪声抵抗能力的增强是PWM相对于模拟控制的另外一个优点,而且这也是在某些时候将PWM用于通信的主要原因。

从模拟信号转向PWM可以极大地延长通信距离。

在接收端,通过适当的RC或LC网络可以滤除调制高频方波并将信号还原为模拟形式。

3.2 DC/DC变换器DC/DC变换器用于开关电源时,很多情况下要求输入与输出间进行电隔离。

这时必须采用变压器进行隔离,称为隔离变换器。

这类变换器把直流电压或电流变换为高频方波电压或电流,经变压器升压或降压后,再经整流平滑滤波变为直流电压或电流。

因此,这类变换器又称为逆变整流型变换器。

DC/DC变换器有5种基本类型:单端正激式、单端反激式、推挽式、半桥式和全桥式转换器。

下面重点分析隔离式单端反激转换电路,电路结构图如图3.2所示。

图3.2 电路结构图电路工作过程如下:当M1导通时,它在变压器初级电感线圈中存储能量,与变压器次级相连的二极管VD处于反偏压状态,所以二极管VD截止,在变压器次级无电流流过,即没有能量传递给负载;当M1截止时,变压器次级电感线圈中的电压极性反转,使VD导通,给输出电容C充电,同时负载R上也有电流I流过。

M1导通与截止的等效拓扑如图3.3所示。

图3.3 M1导通与截止的等效拓扑4 基于UC3842的单端反激式开关稳压电源的设计4.1 UC3842的简介4.1.1 UC3842的工作原理UC3842是高性能固定频率电流模式控制器专为离线和直流直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、高增益误差放大器。

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。

其他的保护特性包括输入和参考欠压锁定,各有滞后、逐周电流限制、可编程输出静区时间和单个脉冲测量锁存。

这些器件可提供8脚双列直插塑料封装和14脚塑料表面贴装封装(SO-14),如图4.1所示。

SO-14封装的图腾柱式输出级有单独的电源和接地管脚。

图4.1 UC3842封装UC3842的简易方框图如图4.2:图4.2 UC3842的简易方框图UC3842管脚连接如图4.3图4.3 UC3842管脚连接图各管脚功能简介如下:(1) 8脚双列直插塑料封装的器件:1脚输出补偿,内部误差放大器的输出,并可用于环路补偿。

2脚电压反馈,此脚是内部误差放大器反相输入,脉宽调制器使用此信息中止输出开关的导通,产生控制电压,控制脉冲的宽度。

3脚电流取样,在外围电路中,在功率开关管(如Vmos管)的源极串接一个小阻值的取样电阻,将脉冲变压器的电流转换成电压,此电压送入3脚,控制脉宽。

此外,当电源电压异常时,功率开关管的电流增大,当取样电阻上的电压超过1V时,UC3842就停止输出,有效地保护了功率开关管。

4脚 RT/CT,通过将电阻RT连接至Vref以及电容CT连接至地,使振荡器频率和最大输出占空比可调。

工作频率可达500kHz。

5脚接地,为控制电路和电源的公共地。

6脚输出端,该输出直接驱动功率MOSFET的栅极,高达1.0A的峰值电流经此管脚拉和灌。

7脚 VCC,控制集成电路的正电源。

8脚 Vref,基准电压的参考输出,它通过电阻RT向电容CT提供充电电流,可输出精确的+5V基准电压,电流可达50mA。

(2) 14脚塑料表面贴装封装的器件:1脚输出补偿,内部误差放大器的输出,并可用于环路补偿。

3脚电压反馈,此脚是内部误差放大器反相输入,脉宽调制器使用此信息中止输出开关的导通,产生控制电压,控制脉冲的宽度。

5脚电流取样,在外围电路中,在功率开关管(如VMos管)的源极串接一个小阻值的取样电阻,将脉冲变压器的电流转换成电压,此电压送入5脚,控制脉宽。

此外,当电源电压异常时,功率开关管的电流增大,当取样电阻上的电压超过1V时,UC3842就停止输出,有效地保护了功率开关管。

7脚 RT/CT,通过将电阻RT连接至Vref以及电容CT连接至地,使振荡器频率和最大输出占空比可调。

工作频率可达500kHz。

8脚电源地,一个连回到电源的分离电源地返回端,用于减少控制电路中开关瞬态噪声的影响。

9脚接地,控制电路的返回端,并被连回到电源地。

10脚输出端,该输出直接驱动功率MOSFET的栅极,高达1.0A的峰值电流经此管脚拉和灌。

11脚 Vc,输出高态(Voh)由加到此管脚的电压设定。

通过分离的电源连接,可以减小开关瞬态噪声对控制电路的影响。

12脚 VCC,控制集成电路的正电源。

14脚 Vref,基准电压的参考输出,它通过电阻RT向电容CT提供充电电流,可输出精确的+5V基准电压,电流可达50mA。

2脚,4脚,6脚,13脚空脚,内部没有连接。

4.1.2 UC3842的工作描述UC3842是专门设计用于离线和直流—直流变换器应用的高性能、固定频率、电流模式控制器,为设计者提供适应最少外部元件的高性能价格比的解决方案。

代表性方框图如图4.4所示:图4.4 UC3842代表性方框图(一)振荡器振荡器频率由定时元件Rt和Ct选择值决定。

电容Ct由5.0V的参考电压通过电阻Rt充电,充至约2.8V,再有一个内部的电流宿放电至1.2V。

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