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开关电源原理一、开关电源的电路组成：开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWM 控制器电路、输出整流滤波电路组成。
辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。
开关电源的电路组成方框图如下：二、输入电路的原理及常见电路：1、AC输入整流滤波电路原理：防雷电路：当有雷击，产生高压经电网导入电源时，由MOV1、MOV2、MOV3：F1、F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。
当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。
②输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。
当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪涌电流。
因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。
③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。
若C5容量变小，输出的交流纹波将增大。
2、DC输入滤波电路原理：输入滤波电路：C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。
C3、C4为安规电容，L2、L3为差模电感。
②R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。
在起机的瞬间，由于C6的存在Q2不导通，电流经RT1构成回路。
当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通。
如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。
本科毕业设计开题报告电子信息工程基于 UC3843 的反激式开关电源设计一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义伴随着计算机和电子技术的高速发展，电子设备的越来越小型化以及低成本化，这促使电源朝着轻、薄、小和高效率的方向发展。
上个世纪 50 年代，美国宇航局就以小型化、重量轻为目标，为搭载火箭设计了开关电源。
在将近半个多世纪的发展过程中，开关电源由于具有体积小、重量轻、效率高、发热量低、性能稳定等优点从而逐渐取代传统技术制造的连续工作电源，并在电子整机与设备中得到了广泛的应用。
开关电源是采用功率半导体器件作为开关，通过调整开关的占空比控制输出电压，以功率晶体管（GTR）为例，在开关管饱和导通时，集电极和发射集两端的压降近似零；在开关管截止时，其集电极电流为零。
所以它的功耗小，效率可以高达70%~95%。
由于功耗很小，所以散热器也随之减小。
开关型稳压电源是直接对电网电压进行整流，滤波，调整，然后再由开关调整管来进行稳压，不需要电源变压器。
而且开关工作频率为几十千赫，滤波电容、电感器的数值很小，所以，开关电源就具有质量轻、体积小等优点，此外，由于开关电源的功耗小，机内温升较低，提高了电源的稳定性和可靠性。
在 20 世纪 80 年代，计算机已经全面实现了开关电源化，领先完成了计算机的电源换代。
在 20 世纪 90 年代，开关电源广泛的应用于电子、家电领域，开关电源进入了蓬勃发展时期。
到 21 世纪初，全世界开关电源的市场规模已经达到了 166 亿美元。
在我国，改革开放后，由于通信、家电等领域的迅猛发展，推动了电源市场的发展。
预计中国开关电源市场总额在 70 亿元人民币以上。
开关电源的基础是电力电子技术，它运用了功率变换器把电能进行变换，经过变换的电能就可以满足各种用电的要求。
由于其高效节能可以给我们带来巨大的经济效益，所以得到了社会各方面的重视从而能够得到推广。
开关电源的发展取决于各方面的因素。
开关电源原理一、开关电源的电路组成：开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWM 控制器电路、输出整流滤波电路组成。
辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。
开关电源的电路组成方框图如下：二、输入电路的原理及常见电路：1、AC输入整流滤波电路原理：①防雷电路：当有雷击，产生高压经电网导入电源时，由MOV1、MOV2、MOV3：F1、F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。
当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。
②输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。
当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪涌电流。
因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。
③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。
若C5容量变小，输出的交流纹波将增大。
2、DC输入滤波电路原理：①输入滤波电路：C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。
C3、C4为安规电容，L2、L3为差模电感。
②R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。
在起机的瞬间，由于C6的存在Q2不导通，电流经RT1构成回路。
当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通。
如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。
开关电源原理U C3843开关电源原理一、开关电源的电路组成：开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。
辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。
开关电源的电路组成方框图如下：二、输入电路的原理及常见电路：1、AC输入整流滤波电路原理：①防雷电路：当有雷击，产生高压经电网导入电源时，由MOV1、MOV2、MOV3：F1、F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。
当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。
②输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。
当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪涌电流。
因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。
③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。
若C5容量变小，输出的交流纹波将增大。
2、 DC输入滤波电路原理：①输入滤波电路：C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。
C3、C4为安规电容，L2、L3为差模电感。
② R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。
在起机的瞬间，由于C6的存在Q2不导通，电流经RT1构成回路。
当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通。
如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。
开关电源原理一、开关电源的电路组成：开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWM 控制器电路、输出整流滤波电路组成。
辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。
开关电源的电路组成方框图如下：二、输入电路的原理及常见电路：1、AC输入整流滤波电路原理：①防雷电路：当有雷击，产生高压经电网导入电源时，由MOV1、MOV2、MOV3：F1、F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。
当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。
②输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。
当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪涌电流。
因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。
③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。
若C5容量变小，输出的交流纹波将增大。
2、DC输入滤波电路原理：①输入滤波电路：C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。
C3、C4为安规电容，L2、L3为差模电感。
②R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。
在起机的瞬间，由于C6的存在Q2不导通，电流经RT1构成回路。
当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通。
如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。
UC3843中文资料简介UC3843是一种高性能固定频率电流模式PWM控制器。
它是专为开关电源和DC-DC转换器设计的，可提供快速且精确的响应。
UC3843在广泛的电源和应用中得到了广泛的应用，具有可靠性高、性能优越等特点。
本文档将详细介绍UC3843的特性、应用领域、电路原理和参数规格等相关信息。
特性1.工作电压范围：8V - 35V2.最大输出频率：500kHz3.可调或固定输出电压4.可调或固定输出电流5.内部电流检测和保护功能6.过温度保护7.低功耗待机模式应用领域UC3843广泛应用于以下领域：1.开关电源2.DC-DC转换器3.逆变器4.电池充电器5.照明系统6.电动机驱动器电路原理UC3843采用了固定频率PWM控制方式，通过周期性的开关MOSFET来控制电源输出。
其基本电路原理如下：UC3843基本电路原理图•Vin为输入电源电压，通常为DC电压•Vref为参考电压，可以通过外部电路调整来控制输出电压或电流•COMP为比较器输入引脚，用于比较反馈信号和参考电压的大小•PWM为PWM信号输出引脚，用于控制开关MOSFET的开关状态•Feedback为反馈信号输入引脚，用于监测输出电压或电流UC3843通过不断比较反馈信号和参考电压的大小，动态调整PWM信号的占空比，以达到稳定输出的目的。
同时，UC3843还具有内部电流检测和保护功能，可以保护电源和负载免受过电流的影响。
参数规格UC3843的主要参数规格如下：参数典型值工作电压范围8V - 35V输出频率范围100kHz - 500kHz输出电压范围0V - 30V输出电流范围0A - 3A参考电压 2.5V最大工作温度125°C待机模式静态功耗（最大）5mA使用注意事项在使用UC3843时，应注意以下事项：1.请严格按照UC3843的电气参数和工作条件进行设计和使用，避免超过其额定数值范围。
2.请注意电路的散热和绝缘设计，确保电路稳定、安全。
开关电源原理一、开关电源的电路组成：开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWM 控制器电路、输出整流滤波电路组成。
辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。
开关电源的电路组成方框图如下：二、输入电路的原理及常见电路：1、AC输入整流滤波电路原理：① 防雷电路：当有雷击，产生高压经电网导入电源时，由MOV1、MOV2、MOV3：F1、F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。
当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。
②输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。
当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪涌电流。
因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。
③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。
若C5容量变小，输出的交流纹波将增大。
2、 DC输入滤波电路原理：① 输入滤波电路：C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。
C3、C4为安规电容，L2、L3为差模电感。
② R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。
在起机的瞬间，由于C6的存在Q2不导通，电流经RT1构成回路。
当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通。
如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。
UC3843组成的车载电源适配器电路图
车载电源适配器电路图
所有的控制功能由Unitrode 公司生产PWM 芯片UC3843 来完成，它具有反馈电压比较、误差放大、脉宽调制、过流保护、欠压保护等功能[4]。
该芯片为功率管产生脉宽调制信号，通过检测输出的电压和电流信号来控制开关管的通断和调整输出电压。
输入和输出电压在一系列低功耗的电容作用下变得平滑。
主要电路如图4 所示。
输入端并联的四个大容量电解电容(C1 ～C4 )起到电源滤波的作用，C5用来滤除电路工作时产生的高频谐波成分。
线圈L1是由几个不同长度漆包线并联，以减少表面对高速转换的影响。
大功率开关元件K1采用IR 公司的IRL2505 ，该器件的源极/漏极电阻在工作时只有8 mΩ，故功耗非常低。
肖特基二极管D1采用TO220 的封装，最大工作电压为45 V，正向导通压降为0。
63 V 时的电流为16 A。
低ESR 的电解电容C6 ～C9用于平滑输出电压，减小纹波电压。
电容C10用于高频去耦。
输出电压由R1 、R2 、R3和P1分压，送入IC1的电压反馈输入端。
IC 的时钟频率由RC 网络R8和C13决定，工作频率约为42kHz 。
由R12 、C15和C16构成的电源去耦电路以确保IC1工作的可靠性。
电源适配器在正常运行时各电量及效率见表1 。
其高效率(通常是95 %)不但能降低汽车电池的负荷，同时也降低了适配器内部的功耗。
PCB 尺寸比笔记本本身的电源适配器要小。
图车载电源适配器电路图
表1 测试结果及效率。
UC3843组成小功率开关电源
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开关电源具有工频变压器所不具备的优点，新型、高效、节能的开关电源代表着稳压电源的发展方向，因为开关电源内部工作于高频率状态，本身的功耗很低，电源效率就可做得较高，一般均可做到80%，甚至接近90%。
这样高的效率不是普通工频变压器稳压电源所能比拟的。
开关电源常用的单端或双端输出脉宽调制（PWM），省去了笨重的工频变压器，可制成几瓦至几千瓦的电源。
用于脉宽调制的集成电路很多，我们现在介绍的是UC3843集成电路的一
开关电源具有工频变压器所不具备的优点，新型、高效、节能的开关电源代表着稳压电源的发展方向，因为开关电源内部工作于高频率状态，本身的功耗很低，电源效率就可做得较高，一般均可做到80%，甚至接近90%。
这样高的效率不是普通工频变压器稳压电源所能比拟的。
开关电源常用的单端或双端输出脉宽调制（PWM），省去了笨重的工频变压器，可制成几瓦至几千瓦的电源。
用于脉宽调制的集成电路很多，我们现在介绍的是UC3843集成电路的一般特性及由它组成小功率开关电源的方法。
[1].UC3843的主要特性
图1是UC3842-UC3845的外形图。
UC3843是近年来问世的新型脉宽调制集成电路，它具有功能全，工作频率高，引脚少外围元件简单等特点，它的电压调整率可达0.01%V，非常接近线性稳压电源的调整率。
工作频率可达500kHz，启动电流仅需1mA，所以它的启动电路非常简单。
下面是它的主要特性：
最优化的离线DC-DC变换器
低静态电流(1mA)
快速自动补偿电路
单步脉冲控制电路
增强负载回馈特性
断电停滞特性
双脉冲抑制
大电流标识输出
内置能隙参考电压
500kHz的工作频率
低Ro过零放大器
[2].UC3843的工作原理
UC3843有4种封装形式，一种是14pin双列直插和SOP-14，另一种是8pin双列直插和SOP-8。
我们以最简的8pin封装简述其工作原理。
pin(1)是补偿端，外接电阻电容元件以补偿误差放大器的频率特性。
第(2)脚是反馈端，将取样电压加至误差放大器的反相输入端，再与同相输入端的基准电压进行比较，输出误差控制电压。
第(3)脚接过流检测电阻,组成过流保护电路。
RT/RC为锯齿波振荡器的定时电阻和电容的公共端，内部基准电压为
VREF=5V。
输入电压Vi≤30V，输出端电压Vo取决于高频变压器的变压比。
UC3843是这个开关的电源的核心元件，它产生脉宽可调而频率固定的脉冲输出，推动开关功率管的导通和截止，通过高频变压器换能将电压输出到次级绕组上，再经整流和滤波向负载提供直流电源，电源兼反馈绕组取得的控制电压同时输入UC3843的误差放大器，与基准电压比较产生控制电压，控制输出脉宽的占空比，从而达到稳压目的。
[3].UC3843的工作电路分析
具体的应用电路参考图4，工作原理是，220V交流输入电压经过EMI滤波电路进入整流电路。
EMI电路的作用有二，一是防止电源本身的电磁干扰脉冲通过传导或辐射方式干扰公共线路上的其他电器设备。
二是防止公共线路上的电磁脉冲干扰电源本身的工作。
这部分电路在开关电源中是必需的，如果忽略这部分电路，将不能通过电磁兼容性认证（如中国的“3C”和欧洲的CE认证）。
整流后的脉动直流电由滤波电容滤波后获得约300V左右的直流电压，通过R4向UC3843提供约16V的启动电压，其中Fuse是过流或短路保险丝。
UC3843得到启动电压后即开始工作，输出一定宽度的脉冲控制驱动功率管的导通和截止。
由绕组N2获得的高频电压经整流滤波后作为UC3843的工作电源，同时采样电压也取自这个绕组的电压。
从而省去了光电耦合的负反馈控制电路，使电路更加简洁。
R2、C3用于改善误差放大器的频率响应，R1是斜波补偿电容，R10和C5是UC3843的定时电阻和电容，如果R10=10kΩ，C5=4700p，开关频率约为40KHz。
R11是过流检测电阻，R6是功率管栅极的限流电阻。
[4].元器件的选择和制作
高频变压器是开关电源的关键元件，其设计和绕制工艺很大程度上决定开关电源的特性甚至制作的成败，对于15W左右的开关电源，可选区EE-20的磁芯，材料可选MXO-2000导磁率为u=2000H/m，饱和磁通密度bs=400mT，最高工作频率可达500kHz，绕组参数参考电路图中的标注。
漆包线的线经及并绕股数一般应视输出电流而定，通常电流密度取J=2A/m2，但最大不超过2A/m2。
防止出现磁饱和而烧毁开关管，磁芯间隙应有0.2-0.8mm，可采取垫上数层绝缘材料解决。
开关功率管可采用高频特性好，低内阻的场效应晶体管，因为开关管工作于300V的电压，考虑到高
频变压器的反向电动势约有200多伏，线圈漏感引起的尖峰电压约有200V，所以功率管的反向击穿电压应选用大于800V的高反压场效应管，功率管的最大漏极电流应考虑整个电源的输出功率，在这个电源中，输出功率较小，可选用价廉的2Sk2067。
同时功率管上应安装合适的散热器。
因为开关电源的工作频率较高，二极管应选用高频特性好的肖特基快恢复二极管，如UF4007、FR107等元件。
滤波电容的容量根据电源的输出功率而定。
这里选22uF/400V电容即可，但必须选用质量好的元件。
业余制作开关电源，工作频率不要选用太高，因为自制的高频变压器工艺难以保证，高频特性欠佳，频率太高可能会导致电源无法工作。
一般可选40KHz左右为宜。
调试时，可用示波器（但需考虑电源和设备间的共“地”问题，以免发生短路现象）观察UC3843的第（40）脚的波形，正常时应有1.5Vp-p的矩形脉冲，占空比随输入电压和带负载情况而定。
第(6)为占空比可变的
矩形波，幅度约为16V。
通过观察这些引脚的电压及波形，从而了解开关电源的工作情况。
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