用uc3842制作5V1A的开关电源
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基于UC3842的单端反激式开关电源设计作者:肖雷来源:《数字技术与应用》2011年第12期摘要:论述一种基于UC3842芯片,交流220V输入直流输出功率5V的开关电源,分析其过流保护电路,解决了生活中对直流电压的需求。
关键词:UC3842 保护电路开关电源中图分类号:TN86 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2011)12-0105-021、引言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。
2、单端反激式变换器本文采用单端反激式。
所谓单端,是指高频变压器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧,并且只有一个输出端。
所谓反激,是指开关功率管导通时,后级整流二极管截止,电能将储存在高频变压器的初级电感线圈中;当开关功率管关断时,后级整流二极管导通,初级线圈上的电能通过磁芯的藕合传输给次级绕组,并经过后级整流二极管输出。
UC3842简介。
UC3842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,是比较理想的控制器。
同时,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,主要用于高频中小容量开关电源,用它构成的电路在驱动开关管时,通常将误差比较器的反向输入端通过反馈电路经电阻分压得到的信号与内部2.5V基准进行比较,误差比较器的输出端与反向输入端用RC元件接成补偿网络,误差比较器的输出端与电流采样电压进行比较,从而控制PWM 序列的占空比,达到电路稳定的目的。
UC3842芯片设计开关电源_中文资料开关电源是一种将交流电转换为直流电的电源,其工作原理是由中文名称为“开关电压调制控制器”的芯片进行控制。
UC3842芯片是一种常用的开关电源控制芯片,下面将介绍UC3842芯片的设计和工作原理。
UC3842芯片的主要应用是在开关电源中,尤其是中小功率开关电源中,如适配器、电子镇流器、电源管理等领域。
它具有工作电压范围广、频率可调、输出稳定性好、过载和过温保护等优点,非常适合用于电源控制领域。
UC3842芯片的反馈引脚(FB)通过一个反馈电路来实现对输出电压的监测和控制。
当输出电压高于预设的标准电压时,反馈电压将减小,从而减小PWM信号的宽度,进而降低开关管的导通时间,使输出电压下降;反之,当输出电压低于标准电压时,PWM信号的宽度将增加,从而增加开关管的导通时间,使输出电压升高。
UC3842芯片还具有过载和过温保护功能。
当输出电流超过芯片所设定的峰值电流时,UC3842芯片会自动将PWM信号的宽度减小,从而限制输出电流的增加,保护开关电源不被过载;同时,当芯片温度超过一定值时,芯片会自动切断PWM信号,停止工作,以保护芯片不被过热。
总的来说,UC3842芯片是一款功能强大的开关电源控制芯片,具有高性能、稳定可靠的特点,可以广泛应用于开关电源等领域。
通过控制PWM信号的特性和振荡频率,UC3842芯片实现对开关电源的精确控制,提高了开关电源的效率和可靠性。
用UC3842芯片设计开关电源笔者最近设计了由UC3842组成的DC-DC转换器,总的框架采用参考文献中现成的电路。
但由于输入电压和工作频率不同,重新设计了电路参数。
UC3842是美国Unitrode公司生产的一种高性能单端输出式电流控制型脉宽调制器芯片。
UC3842为8脚双列直插式封装,其内部原理框图如图1所示。
主要由5.0V基准电压源、用来精确地控制占空比调定的振荡器、降压器、电流测定比较器、PWM锁存器、高增益E/A误差放大器和适用于驱动功率MOSFET的大电流推挽输出电路等构成。
端1为COMP端;端2为反馈端;端3为电流测定端;端4接Rt、Ct确定锯齿波频率;端5接地;端6为推挽输出端,有拉、灌电流的能力;端7为集成块工作电源电压端,可以工作在8~40V;端8为内部供外用的基准电压5V,带载能力50mA。
2.1启动过程 首先由电源通过启动电阻R1提供电流给电容C2充电,当C2电压达到UC3842的启动电压门槛值16V时,UC3842开始工作并提供驱动脉冲,由6端输出推动开关管工作,输出信号为高低电压脉冲。
高电压脉冲期间,场效应管导通,电流通过变压器原边,同时把能量储存在变压器中。
根据同名端标识情况,此时变压器各路副边没有能量输出。
当6脚输出的高电平脉冲结束时,场效应管截止,根据楞次定律,变压器原边为维持电流不变,产生下正上负的感生电动势,此时副边各路二极管导通,向外提供能量。
同时反馈线圈向UC3842供电。
UC3842内部设有欠压锁定电路,其开启和关闭阈值分别为16V和10V,如图3所示。
在开启之前,UC3842消耗的电流在1mA以内。
电源电。
UC3842芯片设计开关电源_中文资料UC3842是一款常用的开关电源控制器芯片,它可以通过调节PWM(脉宽调制)信号的占空比来控制开关管开关时间,从而实现对开关电源输出的稳定调节。
UC3842芯片的设计和应用非常灵活,而且它的设计原理和工作方式较为简单。
下面我将为大家介绍UC3842芯片的基本特点以及设计开关电源的步骤。
一、UC3842芯片的基本特点:1.输入电压范围广:UC3842芯片的输入电压范围为7.6V~30V,适用于大多数开关电源设计。
2.输出电压的精度高:UC3842的输出电压精度为±5%,可以满足大部分应用的要求。
3.PWM控制方式:UC3842采用PWM控制方式,可以精确调节输出电压和电流。
4.内置反馈保护:UC3842内置有过电流保护、短路保护等功能,可以保护开关电源的稳定工作。
5.芯片内置30V功率管驱动器:UC3842芯片内部集成了30V功率管驱动器,可以直接驱动高压功率管,减少了外部驱动电路的设计和成本。
6.温度补偿:UC3842芯片内置了温度补偿电路,可以根据环境温度的变化调整输出电压的稳定性。
二、UC3842芯片的应用:1.确定输出电压和电流:根据具体应用的要求,确定所需的输出电压和电流。
2.选择外部元器件:根据芯片的特性和应用需求,选择合适的功率管、电感、电容等外部元器件。
3.连接芯片引脚:将UC3842芯片和外部元器件按照电路图连接好,注意引脚的正确连接。
4.设计反馈电路:根据输出电压的要求,设计合适的反馈电路,将输出电压与电压参考源进行比较,输出误差信号用于控制芯片的PWM输出。
5.调节PWM信号:通过调节UC3842芯片的PWM输入信号的占空比,控制开关管的开关时间,从而调节输出电压和电流。
6.测试和调试:将设计好的开关电源连接到负载上,进行测试和调试,确保输出电压和电流稳定,满足要求。
三、UC3842芯片设计开关电源的要点:1.控制丝印标注:通过丝印标注控制引脚的功能,方便布线和检查。
UC3842芯片设计开关电源_中文资料
UC3842的工作原理是基于PWM(脉宽调制)控制技术,通过控制开关
管的导通时间比例来调节输出电压。
UC3842芯片内置了一个错误放大器、一个PWM比较器、一个复位控制电路和一个延时电路。
通过错误放大器,UC3842能够检测到输出电压的变化,并通过PWM比较器产生调制信号。
复位控制电路和延时电路则用于控制开关管的导通时间。
UC3842的应用范围非常广泛,可以用于各种开关电源的设计。
例如,它可以应用在电视机、手机充电器、电脑电源等电子设备中。
由于
UC3842具有稳定、高效和可靠的特性,因此被广泛应用于工业控制、仪
器仪表、通信设备等领域。
在设计UC3842开关电源时,有几个关键要点需要注意。
首先是选择
合适的输入和输出滤波电容,以保证电源的稳定性和可靠性。
其次是选择
合适的功率管和变压器,以满足电源的输出功率需求。
此外,还需要合理
设计反馈回路,以实现恒定的输出电压。
最后,还需要对整个电路进行合
理布局和散热设计,以确保电源的工作稳定性和效率。
总之,UC3842是一款功能强大的开关电源控制芯片,它能够提供精
确的电源管理和保护功能。
在设计UC3842开关电源时,需要注意选择合
适的元器件和合理布局,以确保电源的稳定性和效率。
希望本文能够对
UC3842的设计和应用有所帮助。
基于UC3842的电动车用开关电源设计
电动车是目前零排放的机动车,作为绿色交通工具,将在21世纪给人类社会带来巨大的变幻。
而直流无刷电机凭借着其优良的性能已经成为电动车电机领域的主流技术和进展方向。
性能优良的无刷电机系统离不开性能优良的控制模块,而控制模块的性能在很大程度上取决于供电电源的性能,所以高质量的供电电源系统在囫囵电动车系统中占有相当重要的位置。
直流无刷电机的控制模块是采纳微控制器的数字控制的系统。
基于UC3842高性能模式发生器控制的适合应用于此类系统。
本设计通过小型高频实现输出和输入的彻低隔离,不仅提高了电源的效率,简化了外围,也降低了电源的成本和体积。
电源输出稳定,波纹小,不间断,性能牢靠。
1 单端反激式变换电路的基本结构
单端反激式变换的典型结构1。
单端是指变压器的磁心仅工作在磁滞回线的一侧;反激是指当开关管导通时,在初级线圈中储存能量,而次级线圈不通;当开关管关闭的时候,初级线圈中的能量通过次级线圈释放给负载。
这是一种成本低的调节器,可以做到输入输出部分的彻低隔离,有较好的电压调节率。
2 UC3842芯片的性能特点
UC3842芯片是Unitrode公司的产品,是一种高性能的单端输出式电流控制型脉宽调制器芯片。
其原理框图2所示。
由5V基准电压源、控制占空比调定的、电流测定、PWM 锁存器、高增益E/A误差和适用于驱动功率的大电流推挽输出电路等组成。
其主要特点是:
·外接元件少,外围电路容易,价格廉价。
·无需输入变压器,起动电流小(<1 mA)。
第1页共5页。
用UC3842设计开关电源的几个技巧用UC3842做的开关电源的典型电路见图1。
过载和短路保护,一般是通过在开关管的源极串一个电阻(R4),把电流信号送到3842的第3脚来实现保护。
当电源过载时,3842保护动作,使占空比减小,输出电压降低,3842的供电电压Vaux也跟着降低,当低到3842不能工作时,整个电路关闭,然后靠R1、R2开始下一次启动过程。
这被称为“打嗝”式(hiccup)保护。
在这种保护状态下,电源只工作几个开关周期,然后进入很长时间(几百ms到几s)的启动过程,平均功率很低,即使长时间输出短路也不会导致电源的损坏。
由于漏感等原因,有的开关电源在每个开关周期有很大的开关尖峰,即使在占空比很小时,辅助电压Vaux也不能降到足够低,所以一般在辅助电源的整流二极管上串一个电阻(R3),它和C1形成RC滤波,滤掉开通瞬间的尖峰。
仔细调整这个电阻的数值,一般都可以达到满意的保护。
使用这个电路,必须注意选取比较低的辅助电压Vaux,对3842一般为13~15V,使电路容易保护。
图2、3、4是常见的电路。
图2采取拉低第1脚的方法关闭电源。
图3采用断开振荡回路的方法。
图4采取抬高第2脚,进而使第1脚降低的方法。
在这3个电路里R3电阻即使不要,仍能很好保护。
注意电路中C4的作用,电源正常启动,光耦是不通的,因此靠C4来使保护电路延迟一段时间动作。
在过载或短路保护时,它也起延时保护的左右。
在灯泡、马达等启动电流大的场合,C4的取值也要大一点。
图1是使用最广泛的电路,然而它的保护电路仍有几个问题:1. 在批量生产时,由于元器件的差异,总会有一些电源不能很好保护,这时需要个别调整R3的数值,给生产造成麻烦;2. 在输出电压较低时,如3.3V、5V,由于输出电流大,过载时输出电压下降不大,也很难调整R3到一个理想的数值;3. 在正激应用时,辅助电压Vaux虽然也跟随输出变化,但跟输入电压HV的关系更大,也很难调整R3到一个理想的数值。
一种基于UC3842的单端反激式开关电源的设计[摘要]UC3842是国内应用比较广泛的一种电流控制型脉宽调制器。
本文论述一种基于UC3842芯片,交流220V 输入直流输出功率5V的开关电源,分析其短路过流、过压、欠压保护电路,解决了生活中对直流电压的需求。
[关键词]UC3842 单端反激开关电源中图分类号:UT56 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)22-0014-011、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,其内部组成框图如图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进行比较,产生误差电压。
脚3是电流检测输入端,与电阻配合,构成过流保护电路。
脚4外接锯齿波振荡器外部定时电阻与定时电容,决定振荡频率,基准电压VREF为0.5V。
输出电压将决定变压器的变压比。
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基准进行比较,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进行比较,从而控制PWM序列的占空比,达到电路稳定的目的。
2、开关电源的工作原理2.1 AC输入整流部分交流电(AC110~220V/50Hz)由J2-1进入,经过R2送至由D1-D4组成的桥式整流,并由C1滤波,把交流电变换为直流电(当输入交流电110V时,整流后的直流为155V 左右,当输入交流电220V时,整流后的直流为300V左右),(图2)。
2.2 启动电路UC3842启动工作后,C3,C11为UC3842提供稳定的工作电压VCC,VCC通过R9,R19,光耦PC817,R8组成的分压取样电路,电压通过2脚被反馈到UC3842内部的误差放大器并和基准电压比较得到误差电压Vr;同时在取样电阻R3上建立的电压也被反馈到UC3842电流测定比较器的同相输入端,这个检测电压和误差电压Vr相比较,产生脉冲宽度可调的驱动信号,用来控制开关功率管Q1的导通和关断时间,以决定高频变压器的通断状态,从而达到输出稳压的目的。
基于UC3842的单端反激式开关稳压电源的设计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。
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基于升压芯片UC3842的开关电源之主电路设计
昨天我们为大家分享了一种利用升压芯片UC3842所设计的开关电源方案,并针对其设计原理进行了详细的说明和介绍。
今天我们将会在文章中,详细的针对其电路设计情况进行分析,下面就让我们一起来看看这一电流控制型开关电源电路结构是如何设计的。
在本文中,我们所设计的利用升压芯片UC3842构成的电流控制型开关电源,其主电路系统如下图图1所示。
图1 利用升压芯片UC3842构成电流控制型开关电源
在我们所设计的这一基于升压芯片UC3842所设计的电流控制型开关电源系统中,当电源接入市电开始运行时,220V交流电先通过滤波网络,并通过这一设置来滤掉各种干扰。
电阻R1主要用来消除断电瞬间残留的电压,热
敏电阻RT1可以限制浪涌电流,压敏电阻VDR保护电路免受雷电的冲击。
然后,再经过B1整流、C4滤波,获得约300V直流电压后分两路输出:一路经开关变压器T加到MOSFETQ1的漏极,另一路经R3加到C17的正端。
当升压芯片UC3842的C17正端电位升到≥R16时,此时,芯片7端口得工作电压,UC3842电路开始启动,与此同时,6端口电位上升,Q1开始导通,同时8端口的5V电压通过内电路建立。
C17容量最好在lO0μF以上,否则
电源将出现打嗝现象。
C12滤波电容消除在开关时会产生尖峰脉冲,C11为消噪电容,R6、C13决定锯齿波振荡器的振荡频率,R9、C15用来确定误差放大器的增益和频响。
C14起斜坡补偿作用,能提高采样电压的可靠性。
正。
uc3842开关电源设计开关电源是一种利用电力电子器件控制开关元件的通断,通过改变电源输入参数实现对输出电路的电能进行转换、调整和控制的电源系统。
而UC3842则是一种常用的开关电源控制芯片,可用于开关电源设计。
下面将以UC3842开关电源设计为主题,详细介绍其原理、特点以及设计步骤。
一、UC3842开关电源设计原理UC3842是国内常用的开关电源控制IC,它是一种控制模式选用的单片机,工作时通过UC3842的内部误差放大器A1将分压出来的反馈电压UFBVI与参考电压Uref相比较,当UFBVI > Uref时A1的输出电平为高电平,反之为低电平。
UC3842通过引脚1和引脚2之间的Rt和Ct参数,对开关频率Fs进行调节,FS值得计算公式为:Fs≈1/(Rt*Ct)。
所以,Rt和Ct的取值将直接影响到整个开关电源的工作频率。
通过编程UC3842开环响应所需的时间常数,在动态响应中提供了良好的平稳性。
REM信号告诉控制器它是否低电平需要紧跟开关电源的On/Off状态改变。
使能引脚(EN/UV)为高电平时,可以禁用所有的反馈,达到过压保护的目的。
通过调整反馈引脚(FB)电路中的比例电阻和稳定调节器的电流检测电阻,可以调整输出电压等。
二、UC3842开关电源设计特点1.宽工作电压范围:UC3842适用于宽范围的输入电压,能够适应不同应用场景的需求。
2.高精度输出控制:UC3842可以通过误差放大器对输出电压进行精确的调整和控制。
3.可编程的开关频率:通过调节引脚1和引脚2之间的Rt和Ct参数,可以灵活设置开关频率。
4.强大的过压保护功能:UC3842内部集成了过压保护功能,可以在过压时及时切断输出,保护负载和其它电路元件。
三、UC3842开关电源设计步骤1.确定输入电压范围:根据具体应用场景确定开关电源的输入电压范围,一般可选几个常见的范围,如12V、24V等。
2.确定输出电压和电流:根据实际需求确定开关电源的输出电压和电流,比如输出5V/2A,或者12V/1A等。
基于升压芯片UC3842的开关电源之保护电路设计
在前两天的文章中,我们为大家分享了一种基于升压芯片UC3842的开关电源设计方案,并针对这一方案的主电路和运行原理,进行了全面的分析和介绍。
在今天的方案分享中,我们将会就这一利用UC3842升压芯片的开关电源保护电路系统,进行详细分析,下面就让我们一起来看看吧。
图1 利用升压芯片UC3842构成电流控制型开关电源
电流反馈电路设计
在这一利用升压芯片UC3842所设计的开关电源电流反馈电路设计中,图1是这一开关电源的主电路系统,其中,Q1源极串接取样电阻R15,把电流信号变为电压信号,送入UC3842内部的电流检测比较器同相端。
当Q1导通、电流斜率上升时,取样电阻R15的电压增加。
一旦R15的电压等于电流检测比较器反相端的电压,内部触发器复位,此时Q1截止,即实现了以电流控制6端口激励脉冲的占空比来稳定输出电压。
C19用来抑制取样电流的尖脉冲。
电压反馈电路设计
在本方案中,我们所设计的电压反馈电路主要由可编程精密稳压器TL431和线性光电耦合器PC817组成。
在这一电压反馈电路系统中,输出电压经
R21、R22分压后得到取样电压,送到可编程精密稳压器TL431的参考端口,改变R21、R22的阻值,使TL431的稳压值变化,即可改变开关电源的输出电压。
C21、R19对可编程精密稳压器TI431内部放大器进行相位补偿。
通过上述介绍可以看到,我们所设计的电流、电压反馈电路系统,主要通。
基于UC3842的开关电源设计摘要在现代经济和科技的飞速发展的时代,电源的运用已经变得非常常见。
目前,各种科技手段正在推动着电力电子技术和电源设备研发技术的快速发展,同时也促使电源设备向着高频化集成化方向发展。
电源供电设备的开发和运用已经成为电力电子这门技术的一个非常常见的应用手段。
相对于老式的线性稳压器,开关电源的研发与设计设计,虽然比较复杂,有些指标可能不会像线性稳压器,且噪声大,但由于体积小,重量轻,效率高,性能稳定等优点高频开关电源并已被广泛接受和使用。
在本文中,给大家详细介绍了一个基于UC3842芯片和反激式变压器的特性设计了一个可以提供两个输出电压,并且可以随着输入电压的变化来调整PWM 输出,以确保稳定的输出电压的多输出反激式开关电源。
本文介绍了目前我们日常生活中较为常见的开关电源拓扑结构,并通过比较分析选择出适合本次设计的拓扑结构。
本文简要介绍了PWM控制芯片UC3842的结构,根据UC3842芯片的特点及应用方式给出了详细的电路参数设计和高频变压器的设计,包括最大占空比计算,初级和次级匝数计算,线径计算。
最后,通过PSIM软件对开关电源电路设计建模仿真和仿真波形,利用AD软件进行电路的设计和印刷电路板的设计。
关键词:UC3842、反激式、开关电源、AD、PSIMAbstractIn the era of rapid economic and technological development, the use of power has become very popular. Currently, various technologies are driving the rapid development of power electronics and power equipment R & D and technology, but also to promote the power of high-frequency integrated direction. Development and use of electronic power technology has become a very common power application means. For older linear regulators, switching power supply design and development and design, although more complicated, some indicators may not be as linear regulators, and noise, but due to small size, light weight, high efficiency, high-frequency performance and stability switch power supply, and it has been widely accepted and used.In this article, the Foundation to explain to you is designed to provide the features and UC3842 chip output voltage flyback transformer, and can change the input voltage changes to adjust the PWM output to ensure that the multiplexer the stability of the output voltage output flyback switching power supply. This paper describes the current in our daily lives more common switching power supply topologies and choose the topology of this design were compared. This paper describes the structure of the PWM control chip UC3842, according to the characteristics and how the product is given a detailed circuit parameters and high frequency transformer design, including the calculation of the maximum duty cycle, primary and secondary turns calculation application chip UC3842 Method. Finally, PSIM software switching power supply circuit design and simulation software for modeling and simulation waveforms using AD circuit design and printed circuit board design.Keywords:UC3842、Flyback、Switching Power Suppl、AD、PSIM目录§.第一章绪论 (4)§.1.1 开关电源的发展现状 (4)§.1.2 开关电源的分类和特点 (6)§.1.3 开关电源的发展趋势 (7)§.第二章开关电源理论 (9)§.2.1 开关电源的设计要求 (9)一、开关电源的特点 (9)二、开关电源性能指标 (10)§.2.2 开关电源常用的拓扑结构 (10)(1)降压变换拓扑结构 (10)(2)升压变换拓扑结构 (10)(3)升降压变换拓扑结构 (11)(4)正激式变换拓扑结构 (11)(5)反激式变换拓扑结构 (11)(6)推挽式变换拓扑结构 (11)§.2.3反激式开关电源的认识 (12)一、工作核心原理 (12)二、工作方式的选取 (13)(a)CCM (b)DCM (13)§.第三章多端反激式开关电源硬件电路及PCB板设计 (15)§.3.1 UC3842芯片介绍 (15)§.3.3 芯片启动电路和其外围电路的设计与分析 (18)一、启动电路设计 (18)二、电压反馈的电路设计 (19)三、振荡器和时钟电路设计 (20)四、电流取样与限流电路 (20)五、功率管驱动电路 (21)六、整流电路 (22)七、缓冲电路设计 (22)八、无源RCD钳位吸收电路设计 (23)§.3.4 PCB线路板的设计 (23)一、原理图和原理图库的绘制 (24)二、封装的选择和绘制 (27)三、生成网络表 (29)四、PCB板的绘制 (30)§.第四章基于PSIM的反激式开关电源的仿真 (32)§.4.1 开关电源高频变压器的设计 (32)一、高频变压器铁芯材料的选择 (32)(1)磁感密度Bɷ较高 (32)(2)铁损耗Pc较低 (32)(3)磁导率高 (32)(4)合理的铁芯结构 (32)(5)合适的铁芯尺寸 (33)(6)其他性能要求 (33)二、高频变压器绕组计算 (33)§.4.2 PSIM建模仿真与结果分析 (34)一、PSIM建模 (34)二、仿真结果分析 (35)§.第五章总结与展望 (43)§.5.1 论文总结 (43)§.5.2 论文展望 (44)§.第一章绪论§.1.1 开关电源的发展现状电源是能量变换及功率传递的重要设备,当代几乎所有电力电子设备的正常使用和可靠的直流电源是不可分离的,因此对我们所使用开关电源的各方面指标要求也越来越严格。
基于UC3842的三路输出小功率开关电源设计
电源是一切电子设备的动力心脏,其性能的优劣直接关系到整个系统的安全性和可靠性指标。
开关电源以其效率高、体积小等优点,在通信、计算机及家用电器等领域得到广泛应用,特别是目前便携式设备市场需求巨大,DC-DC开关电源的需求也越来越大,性能要求也越来越高。
因此设计和开发开高性能的开关电源具有很大的市场前景。
本文以UC3842为PWM控制器设计了一种48V转+5V,±15V开关电源。
1、UC3842器件介绍及工作原理
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,其结构原理图如图1所示,主要由振荡器、误差放大器、电流取样比较器、脉宽调制锁存器等功能模块构成。
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。
电路上电时,外接的启动电路通过引脚7提供芯片需要的启动电压。
在启动电源的作用下,芯片开始工作,脉冲宽度调制电路产生的脉冲信号经6脚输出驱动外接的开关功率管工作。
功率管工作产生的信号经取样电路转换为低压直流信号反馈到3脚,维护系统的正常工作。
电路正常工作后,取样电。
一、引言
开关电源被誉为高效节能电源,它是利用现代电力电子技术,通过控制开关通断时间比率来维持输出电压稳定的一种电源,具有体积小,重量小,效率高,功率小,纹波小,噪音低,已扩容,智能化程度高等优良特性。
反激式开关电源作为开关电源的一种,具有结构简单,成本较低等优点,其拓扑在输出功率为5W 至150W 的电源中应用非常广泛,本文采用UC3842进行反激式开关电源的设计,输出为5V/1A.
二、设计目的
1、输出直流电压(Vout ):5V
2、输出直流电流(I ):1A
三、芯片概况
1、UC3842的性能特点
(1)它属于电流型单端PWM 调制器,具有管脚数量少、外围电路简单、安装调试简便、性能优良、价格低廉等优点。
能通过高频变压器与电网隔离,适于构成无工频变压器的20~50W 小功率开关电源。
(2)最高开关频率为500kHZ,频率稳定度达0.2%。
电源效率高,输出电流大,能直接驱动双极型功率晶体管或VMOS 管、DMOS 管、TMOS 管。
(3)内部有高稳定度的基准电压源,典型值为5.0V ,允许有±0.1V 的偏差。
温度系数为0.2mV/℃。
(4)稳压性能好。
其电压调整率可达0.01%/V,能同第二代线性集成稳压(例如LM317)相媲美。
启动电流小于1mA,正常工作电流为15mA 。
(5)除具有输入端过压保护与输出端过流保护之外,还设有欠压锁定电路,使工作稳定、可靠。
(6)最高输入电压IM V =30V ,输出最大峰值电流PM I =1A,平均电流为0.2A,本身最大功耗DM P =1W,最大输出功率P=50W 。
2、UC3842的引脚排列及内部框图
UC3842采用DIP-8封装如上图1,管脚IV、OV、GND端分别接输入电压、输出电压、地。
REFV为内部5.0V基准电压引出端。
TR/TC是外接定时电阻、定时电容的公共端。
UC3842内部框图如图2,其主要包括5.0V基准电源,振荡器、误差放大器,过流检测电压比较器、PWM锁存器、输入欠压锁定电路、门电路、输出级、34V稳压管。
○1脚为内部误差放大器输出端,外接阻容元件可改善误差放大器的增益和频率特性;
○2脚为误差放大器的取样电压输入端,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,而控制脉冲宽度;
○3脚为PWM比较器的另一输入端,当检测电压超过lV时停止脉冲输
出使电源处于间歇工作状态;
○4脚为定时电容CT端,内部振荡器工作频率由外接的阻容时间常数决定,f=1.8/(RT×CT);
○5脚为接地端。
○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±lA;
○7脚为启动/工作电压输入端脚是直流电源供电端,具有欠、过压锁定功能,芯片功耗为15mW。