下载文档原格式
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。
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。
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。
毕业论文（设计）开题报告论文题目：基于UC3842开关稳压电源的设计系部名称：专业班级：学生姓名：学号：指导教师：教师职称：2010年3月12日毕业论文（设计）开题报告一、结合毕业论文（设计）任务书的要求，根据所查阅的文献资料，撰写3000字左右的文献综述：一、绪论随着电子技术的发展，电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备的种类也越来越多，对电源的要求更加灵活多样。
电子设备的小型化和低成本化使电源以轻、薄、小和高效率为发展方向。
传统的线性稳压电源，调整管功耗较大，电源效率很低，一般只有45%左右，另外，由于调整管上消耗较大的功率，所以需要采用大功率调整管并装有体积很大的散热器，于是它很难满足电子设备发展的要求，从而促成了高效率、体积小、重量轻的开关电源的迅速发展。
开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关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MOSFET构成。
PWM开关电源的工作过程是通过“斩波”，即把输入的直流电压斩成幅值等于输入电压幅值的脉冲电压来实现的。
脉冲的占空比由开关电源的控制器来调节。
一旦输入电压被斩成交流方波，其幅值就可以通过变压器来升高或降低。
通过增加变压器的二次绕组数就可以增加输出的电压组数。
最后这些交流波形经过整流滤波后就得到直流输出电压PWM开关电源的组成模块，如下图1：图1二、开关稳压电源的发展开关稳压电源的发展经历了几个重要的阶段，下面分别从国际和国内两个角度对开关电源的发展进行概述：[1] 国际发展状况1955年美国罗耶（GH.Roger)发明的自激振荡推挽晶体管单变压器直流变换器，是实现高频转换控制电路的开端，此后，利用这一技术的各种形式的精益求精直流变换器不断地被研制和涌现出来，从而取代了早期采用的寿命短、可靠性差、转换效率低的旋转和机械振子示换流设备。
由于晶体管直流变换器中的功率晶体管工作在开关状态，所以由此而制成的稳压电源输出的组数多、极性可变、效率高、体积小、重量轻，因而当时被广泛地应用于航天及军事电子设备。
“开关电源设计”课程设计报告设计课题：开关电源设计专业班级：2011级电子信息工程2班*名：***学号：**********设计时间：2014年11月18日设计课题题目：开关电源一、设计任务与要求采用隔离式电源结构，实现以下性能：a．输入直流电压范围为20~24Vb．输出电压可调范围为10~12Vc．最大输出电流为0.5Ad．电压调整率≤0.5%（输入电压变化范围内，空载到满载）e．负载调整率≤1%（最低输入电压下，满载）f．纹波电压（峰-峰值）≤10mV（最低输入电压下，满载）g．效率≥80%（输出电压10V、输入电压dc24V下，满载）h．具有过流及短路保护功能二、设计过程2.1、开关电源的选用(1)、输出电流的选择因开关电源工作效率高，一般可达80%以上，故在输出电流的选择上，应准确测量或计算用电设备的最大吸收电流，以使被选用的开关电源具有较高的性价比。
通常输出计算公式为：(2)、保护电路开关电源在设计中必须具有过流、过热、短路等保护功能，在设计时应首选保护功能齐备的开关电源模块，并且其保护电路的技术参数应与用电设备的工作特性相匹配，以避免损坏用电设备或者是开关电源。
2.2、UC3842(1)、简介(2)、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。
UC3842简易方框图如下：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。
基于UC3842反激式开关电源的设计制作摘要随着电力电子技术的飞速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。
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PWM（脉冲宽度调制）控制IC和MOSFET构成。
本文利用开关电源芯片UC3842设计制作一款新颖的单端反激式、宽电压输入范围、12V8A固定电压输出的96W 开关稳压电源,适用于需要较大电流的直流场合（如对汽车电瓶充电），同时本文对电路参数计算也做了详细的讨论。
关键词：开关电源反激变换 RCD箝位 UC3842A Flyback Converter Mode Switching Power Supply designed basedon UC3842AbstractThis article amply introduced the characteristics, inner structure and working principle chip UC3842, and presented the working principle and the design method of parameters of the flyback converter, is composed using UC3842. The application of RCD circuit in converter can realize low cost. How to design that circuit is introduced. A 96Watt offline flyback switching power supply which has universal input and 12V8A fixed output voltage is designed based on UC3842. The power supply can be applied to the most field where DC voltage is provided.Key words: s witching power supply; flyback converter; RCD clamp ;UC3842目录论文总页数：29页引言 (1)1开关稳压电源 (1)1.1线性稳压电源与开关稳压电源 (1)1.1.1线性稳压电源概述 (1)1.1.2开关稳压电源概述 (2)1.2开关稳压电源的原理及分类 (3)1.2.1开关稳压电源的原理 (3)1.2.2开关稳压电源的分类 (4)1.2.3常用的拓扑结构 (4)1.3开关稳压电源的发展方向 (9)2开关稳压电源主控芯片 (9)2.1 系统框图 (9)2.2 UC3842工作原理 (10)2.3由UC3842构成的单端反激式开关稳压电源 (12)3电路参数的计算 (12)3.1开关稳压电源中RCD箝位参数计算 (12)3.1.1反激式变换器中RCD箝位电路的工作原理 (13)3.1.2 RCD 箝位电路的设计 (13)3.2开关变压器及主电路参数计算 (16)3.3反馈环路计算 (21)4实验数据记录 (24)4.1 UC3842 PIN3脚电压 ················································································错误！未定义书签。
基于UC3842的单端反激式稳压电源设计姓名：刘兴兵班号：076081-24学号：20081003563摘要：本文介绍了一种以UC3842电流型脉宽调制器进行控制，多路固定电压输出的40W开关稳压电源，根据UC3842的特性给出了详细的电路参数及高频变压器的设计方法，并对其性能进行实验，实验结果表明按此方法设计的开关稳压电源可靠性高。
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、重量轻等突出优点．而得到了广泛应用。
本文详细介绍一种电流控制型开关电源，以低成本的UC3842 PWM控制芯片为核心构成的多路输出的开关电源设计电路。
本设计采用高性能的专用芯片UC3842，应用原边检测技术去除副边反馈环，从而降低了成本。
1、单端反激式变换器的特点单端反激式变换器又称电感储能式变换器，工作原理如图l所示，当开关管S1被PWM 脉冲激励而导通时，次级整流二极管D1截止，输出电容C给负载供电。
直流输入电压施加到高频变压器T的原边绕组上，此时NP相当于一个纯电感，流过NP的电流线性上升，电源能量以磁能形式存储在电感中：当开关管S1截止时，由于电感电流不能突变，原边绕组两端电压极性反向，副边绕组上的电压极性颠倒使D1导通，原边储存的能量传送到副边，提供负载电流，同时给输出电容充电。
单端反激式变换器通常采用加气隙来增大可工作的磁场强度H，减少剩余磁感应强度；当反激式变换器处于连续工作模式时，气隙可有效防止磁芯饱和，因而可增大电源的输出功率，减少变压器磁芯损耗，进一步提高开关频率。
2、UC3842结构和功能介绍UC3842芯片是一种单端隔离式电流型脉宽调制集成电路，其主要特点是：(1)外接元件少，外围电路简单，价格便宜；(2)无需输入变压器，启动电流小；(3)具有精密的电压基准源(±l％)；(4)大电流(1 A)PWM输出级，可直接驱动功率MOS管；(5)有欠电压封锁和过电流保护功能；(6)工作频率可达500kHz 。
开题报告范本哈尔滨剑桥学院毕业设计（论文）开题报告姓名田浩学号0902210229二级学院电气与电子工程学院专业电子信息工程（电气及其自动化）班级09电气2班指导教师李喜平讲师2012年11月26日说明本报告需在毕业设计（论文）指导教师同意的情况下，由学生本人认真填写。
报告要说明题目的来源（自拟题目或指导教师承担的科研任务）、研究的目的和意义、国内外研究现状和发展趋势、主要研究内容、研究拟采用的方法和手段、毕业设计（论文）进度安排、主要参考文献等内容。
经毕业设计（论文）指导教师、教研室、二级学院分别审查并签署意见后，完成开题。
如毕业设计（论文）选题因故变动，必须向指导教师提出申请，提交毕业设计（论文）题目变动说明，重新填写本报告。
毕业设计（论文）题目及来源题目：基于UC3842反激式开关电源设计来源：基于工程实际开发研究的目的和意义开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管和关断和关断时间比率，维持稳定输入电压的一种电源。
开关电源一般多采用脉冲宽度调制控制方式。
随着电力电子技术的发展和创新，开关电源逐步向高频化发展。
高频化使开关电源具有体积小、重量轻、效率高等优点，因此，研究、开发高质量的开关电源就变得十分必要，尤其在节约能源、节约资源及保护环境刚面具有重要的意义。
国内外研究现状和发展趋势开关电源技术属于电力电子技术，它运用功率转换器进行电能变换，经过变换电能，可以满足各种用电的要求。
由于其高效节能可能带来巨大经济效益，因而引起社会各方面的重视而得到迅速的推广。
早在80年代计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成极端级的电源换代，进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促使了开关电源技术的迅速发展。
研究采用的方法和手段1.搜集资料：查阅图书馆相关资料。
并对查阅的资料进行分类整理，为设计的撰写工作做准备，另外，充分利用网络搜集最新数据及关信息，在期刊和相关的学术论文中查找相关理论。
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，IGBTSWITCHING POWER SUPPLY DESIGN BASED ONUC3842ABSTRACATPower is to achieve power conversion and power transmission major equipment. In the information age, agriculture, energy, transportation, communications and other areas Power of the film industry make a greater and higher requirements，such as energy, materials, weight reduction, environmental protection, safety and reliability. This has forced the power workers have been exploring the technology for a variety of rural customs, the power to make the best products to meet the requirements of all walks of life. Switching power supply is a new type of power supply, compared to traditional linear power supply, high technology, low energy consumption, easy to use, and has achieved good economic results.UC3842 is an excellent current-controlled pulse width modulator. If for some reason, the output voltage increases, the pulse width modulator drive signal will change the pulse width, that is, the duty cycle D, so that the average voltage drop after the chopper to achieve the regulator end, and vice versa how ever.UC3842 can control direct drive MOS, IGBT, etc., suitable for the production of 20 ~ 80W low-power switching power supply. As the device is cleverly designed, launched by the main power supply voltage directly to form circuit components required for a small, very consistent with circuit design, "simplicity first" principle.KEY WORDS: Switching Power Supply，uc3842，PWM，power，IGBT毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
皇塑垫查Ｉ［摘要］关键词０引言基于ＵＣ３８４２的单端反激式电源设计季海涛１，陈松立１，王琳１，毛苏闽１，汪定军２（１．中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏徐州２２１００８；２．上海交通大学电子信息与电气工程学院，上海２００２４０）以电源芯片ＵＣ３８４２为核心，设计了一种具有宽电压输入，恒流和恒压２种工作模式输出的单端反激式开关电源。
试验结果验证该开关电源具有电压调整率和效率高的特点，是一种性能良好的开关电源。
ＵＣ３８４２单端反激式开关电源电压调整率随着电源技术的飞速发展，高效率的开关电源也得到了广泛的应用。
如何实现低成本高性能，也成为现代开关电源的研究方向。
在众多小功率供电设备上，其ＰＷＭ脉宽控制电路常采用价格低廉、性能良好、外围元件少的ＵＣ３８４２。
本文将采用ＵＣ３８４２设计一种具有恒压、恒流２种工作模式的单端反激式开关电源。
１单端反激式电路的工作原理单端反激式变换器工作原理示意图如图１所示。
当加到原边主功率开关管Ｑ１的激励脉冲为高电平使Ｑ１导通时，直流输入电压加在原边绕组两端，由于此时副边绕组相位是上负下正，整流管Ｄ１反向偏置截止，原边电感储存能量；当激励脉冲为低电平使Ｑ１截止时，原边绕组两端电压极性反向，副边绕组相位变为上正下负，整流管正向偏置导通，变压器储存的能量向副边释放。
在此开关过程中，高频变压器既起变压隔离作用，又起电感储能作用。
ｏ＿———、＋ｋ５Ｊ帆《－』图１单端反激式变换器简图和变压器原边与副边电流示意图２电路结构与工作原理所设计的电路具有稳压与恒流２种工作模式，并通过指示灯的不同颜色区分电路的各种工作状态。
核收稿日期：２００８—０６—０２作者简介：季海涛（１９８４一），硕士研究生，主要从事电机与电器方向的研究。
心器件是ＵＣ３８４２，开关管采用大功率快速ｍｏｓｆｅｔ。
电源开机时，整流滤波后的高压经Ｒ３向Ｃ１０充电，Ｃ１６的选取原则１ＦＦ／Ｗ。
当Ｃ１０的电压达到１６Ｖ时，达到ＵＣ３８４２的启动电压门槛值，ＵＣ３８４２开始工作输出驱动脉冲。
基于UC3842的反激式开关电源设计摘要：采用安森美公司的电流控制型脉宽调制芯片UC3842 为一款1 kW 铅酸蓄电池充电器控制电路设计了输出功率为25 W 的辅助电源。
根据文献[ 5] 设计了UC3842 的外围电路，分析了输出反馈控制回路用元器件参数的计算方法，并结合给定功率场效应管最大耐压值设计了反激式高频变压器，最后将按照设计参数制作的样机安装到充电器控制板上，充电器在满载状态下工作稳定。
实验结果表明：样机工作稳定可靠，具有良好的静态特性和动态特性。
高频开关稳压电源由于具有效率高、体积小、重量轻等突出优点而得到了广泛应用。
传统的开关电源控制电路普遍为电压型拓扑，只有输出电压单闭控制环路，系统响应慢，线性调整率精度偏低。
随着PWM 技术的飞速发展产生的电流型模式拓扑很快被大家认同和广泛应用。
电流型控制系统是电压电流双闭环系统，一个是检测输出电压的电压外环，一个是检测开关管电流且具有逐周期限流功能的电流内环，具有更好的电压调整率和负载调整率，稳定性和动态特性也得到明显改善。
UC3842是一款单电源供电，带电流正向补偿，单路调制输出的高性能固定频率电流型控制集成芯片。
本设计采用UC3842 制作一款1 kW 铅酸电池充电器控制板用的辅助电源样机，并对其进行工作环境下的测试。
1 UC3842 的工作原理UC3842 内部组成框图如图1所示。
其中： 1 脚是内部误差放大器的输出端，通常此脚与2 脚之间接有反馈网络，以确定误差放大器的增益和频响。
2 脚是反馈电压输入端，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( 一般为2.5 V) 进行比较，产生误差电压。
3 脚是电流检测输入端，与取样电阻配合，构成过流保护电路。
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1 V时， U C3842 就停止输出，可以有效地保护功率开关管。
4 脚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。
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。
