UC3842反激式变压器设计软件(最实用)
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。
(完整版)UC3842功能应用简介
UC3842的工作原理及3842在开关电源中的应用2008/11/20 02:55电流控制型脉宽调制器UC3842工作原理及应用UC3842是美国Unitrode公司(该公司现已被TI公司收购)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,可直接驱动双极型晶体管、MOSFEF 和IGBT 等功率型半导体器件,具有管脚数量少、外围电路简单、安装调试简便、性能优良等诸多优点,广泛应用于计算机、显示器等系统电路中作开关电源驱动器件。
1 UC3842 内部工作原理简介图1 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。
图1 UC3842 内部原理框图2 UC3842 组成的开关电源电路图2 是由UC3842 构成的开关电源电路,220V 市电由C1、L1 滤除电磁干扰,负温度系数的热敏电阻R t1限流,再经VC 整流、C2滤波,电阻R1、电位器RP1降压后加到UC3842 的供电端(⑦脚),为UC3842 提供启动电压,电路启动后变压器的付绕组③④的整流滤波电压一方面为UC3842 提供正常工作电压,另一方面经R3、R4 分压加到误差放大器的反相输入端②脚,为UC3842 提供负反馈电压,其规律是此脚电压越高驱动脉冲的占空比越小,以此稳定输出电压。
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作者:王秋妍郑浩王道平王凯来源:《电子技术与软件工程》2018年第02期摘要本文设计了一种基于UC3842芯片控制的双路输出反激式开关电源,介绍了控制电路和变压器设计,由于开关电源设计的实践性较强,本文给出的方法仅作为一种参考,实际问题则需要在实践中不断加以总结和完善,才能满足要求。
【关键词】开关电源反激式 UC3842 变压器开关电源作为电源家族中重要的成员,由于其效率高、可靠性高、体积小等优势,已经成为发展较快的前沿电源技术。
根据转换的形式开关电源可以分为:AC/DC、DC/DC、DC/AC、AC/AC。
其中DC/DC是基本变换器,包括3种基本拓扑结构:Buck(降压型)、Boost(升压型)和Buck-boost(升降压型)。
在此基础上,演变出Forward(正激式)、Fly-back(反激式)、Half-bridge converter(半桥式)、 Full-bridge converter(全桥式)、Push-pull converter(推挽式)。
由于反激式变换器具有电路结构简单,工作频率高、输出电压稳定且输出不需要滤波电感等优点,特别适用于小功率、多路输出的场合。
1 反激式开关电源反激式开关电源因其输出端输出端在变压器原边绕组断开电源时才获得能量而得名。
其拓扑结构如图1所示。
如图1所示,反激式拓扑基本原理为:在脉宽调制PWM信号高电平时,开关管导通,变压器一次侧有电流流过,此时一次侧存储能量,而变压器二次侧感应出与一次侧反相的电压,二极管VD反向截止,输出由电容产生;在脉宽调制PWM信号为低电平时,开关管截止,变压器一次侧电流为零,根据电感特性,变压器一次侧将产生反向电压,此时,变压器二次侧感应出的电压使二极管VD正向导通,进而给电容充电并为负载提供能量。
由反激式拓扑构成的开关电源结构框图如图2所示。
由图2所示,反激式开关电源主要包括输入EMI电路,整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制电路、反馈电路、输出整流滤波电路等。
UC3842芯片设计开关电源中文资料
UC3842芯片设计开关电源中文资料UC3842是一款广泛应用于开关电源设计的PWM(脉冲宽度调制)控制芯片。
它能够实现具有高效率和稳定性的开关电源的设计。
UC3842具有丰富的功能和灵活的设计选项,使其成为非常受欢迎的开关电源控制器。
在本文中,我们将详细介绍UC3842的特性、应用和设计原理。
1.高精度:UC3842通过内部误差放大器和参考电压源提供高精度的电压和电流控制。
2.脉冲宽度调制:UC3842提供可调节的PWM,以实现恒定的输出电压或电流,以及保护和调节功能。
3.全面保护功能:UC3842具有过载保护、过压保护和短路保护功能,以保护开关电源和负载。
4.宽输入电压范围:UC3842可在广泛的输入电压范围内工作,以适应不同的应用环境。
5.多种封装类型:UC3842提供多种封装类型(如DIP和SOP),以满足不同产品的设计需求。
1.开关电源:UC3842可以广泛应用于开关电源,如电视机、电脑、通信设备等。
2.电气设备:UC3842可以用于控制和保护电气设备,如电动机、变压器、变频器等。
3.照明系统:UC3842适用于各种照明系统,如LED照明、荧光灯、卤素灯等。
4.汽车电子:UC3842可以用于汽车电子,如汽车发电机、点火器、电子控制单元等。
1.输入电压:UC3842的输入电压为直流电压,通常取自电源电压。
2.参考电压:UC3842内置了一个参考电压源,用于设定输出电压的参考值。
3.比较器:UC3842通过比较器将输出电压与参考电压进行比较,以确定PWM的占空比。
4.控制信号:根据比较结果,UC3842产生PWM信号控制开关管的导通时间,以调节输出电压或电流。
5.输出电压:UC3842将调节后的PWM信号通过开关管和输出电感传递到负载,实现对负载的电压或电流控制。
1.设定输出要求:确定目标输出电压或电流,并选择合适的开关电源拓扑结构和电感、电容等元件。
2.确定输入参数:确定输入电压范围、功率因数和效率要求,并选择合适的电源电压和电源电流。
反激电源变压器计算软件
實用銅線 0.5 mm 1 mm mm mm mm mm
Dwvcc (計算回授線徑): Rup 22.5624 KΩ Rdown 3.16 KΩ Vref(TL431) 2.5 V 第1頁 輸出二極體反向電壓 VFmin 輸出二極體正向峰值電流 IFmin
110 14
V A
mm mm 0.2 1881.77 Guss 0.5 40 Turn 6.49732 Turn 120
Single Stage Flayback Transformer Desing
INPUT PARAMETER SECTION
Output power(輸出功率): Input Min ac voltage(輸入電壓下限): Input Max ac voltage(輸入電壓上限):
Ae(鐵芯有效截面積Sm): Current Density(電流密度J):
計算銅ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ線徑
計算鐵芯功率: T周期(uS): R.C.C F Np= KT(圈數Ns比Np):
KL電感系數: 0.426535 Ls1(次級線圈感量): 15.35527 uH Ls2(次級線圈感量): 0 uH Ls3(次級線圈感量): 0 uH Ls4(次級線圈感量): 0 uH
Lvcc(迴授線圈感量): Vs Rs Watts 開關管選擇 Vce(min) 開關管選擇 Ic(min) 10.66338 1 0.397 1.24 679 6 uH V Ω Watts V A
Core MAX flax Bmax(最大磁通密度): MAX working duty(占空比):
Frequcncy Max (計算工作頻率): Ap (鐵芯截面積乘積S):
(實際選)工作頻率: Output diode(輸出二极體正向壓降Vf): Core Type(鐵芯型號):
反激式变压器设计软件
V acmin65.00Vdcmin V acmax 265.00V dcmax 电源功率(W )P out 7.50反射电压(V )V f 预设效率(%)η0.82周期 μs T 工作频率(KHz )f 132.00最大导通时间( μs)t MOS 耐压(V )V mosmax 650.00最大占空比D max 0.50输入功率(W )Pin 1.00初级电流Ip 最大电感量(mH )Lp 磁芯预选:初级次级匝数比n 磁芯型号磁芯气隙(cm )lg 磁芯截面(cm 2)Ae 23.30初级匝数(Turn )Np 磁感应强度(T )B w 0.20初级线径(mm )Dp输出电压(V )V out 12.00次级匝数(Turn )Ns输出电流(A )Iout 0.35次级线径(mm )Ds辅助电压(V )Va 12.00辅助匝数(Turn )Na辅助电流(A )Ia 0.10辅助线径(mm )Da 使用说明:单端反激式开关电源变压器设计输入依据MOS管耐压的变压器设计附: EE 磁芯参数表次级参数:A,首先输入表格左侧已知参数,则相应数据会在右侧对应栏中得出B ,变压器磁芯必须预选,Ae ,Bw 查磁芯规格书。
EE 磁芯可以参考下表C ,连续模式输入0.5,断续模式输入1D ,使用的时候请按照顺序输入,否则会打乱运算步骤。
输入电压(V )输入电压(V )连续模式输入断续模式输入 1.00初级参数计算结果71.50 357.75 142.25 7.582.53 0.67 9.15 0.38 0.94 11.85 0.02 77.36 0.376.53 0.35 6.53 0.19出参考下表果。
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反激式开关电源设计
一
、
由于 本 设 计 的 输 入 电压 采 用 的 是 8 0 ~1 2 0 v电源 , 电源 功 率 小 ( 2 . 5 W) ,5 v输 出 ,综 合 成 本及 以往 经 验 我们 选 择 单 端 反激 式 变换器作为本设计 的主变 。 工作 方 式选 取 : 反 激 式 开 关 电源 主 要 有 连 续 工作 模 式 ( C C M)和 断续 工作模式 ( D C M)两种工作方式 。在 P WM 脉 冲的作用 下开关管 导通 , 输入端 电压加在变压器原边 ,原边绕组 存储 能量 ,当开关 管关 断时,变压器存储 的能量开始流 向负载 , 两 者 的 区 别就 是若 在 下一 个 脉 冲 到 来 之 前 , 变 压 器存 储 的 能 量释 放完毕,那么就是 D C M 模式 ,反之就是 C C M 模式 。简单地说 D C M 就是 能量完全传递 , C C M 就是能量不完全传递 。 其中 DC M 模式的优点是高频变压器较 C C M 模式体积小;且在反 向电压 出 现前二 极管 电流就 降为零 ,由上述 可知 ,在本 设计 中采 用的是 D C M 模式 。 二 、总 体 设 计 方 案 与 设 计 技 术指 标 总体设计方案框图如图 2 - 1 所 示 ,设 计 技 术 指 标 如 下 , 输入 电压 ui :8 0 V 一1 2 0 V ;输 出电压 U。 :5 V;输 出电 流 I o :0 . 5 A;开关频率 C :1 0 0 K Hz ;电压纹波率 : 3 % ;最 大 占空 比 Dm :O . 5 ;效率 :1 1 > 8 0 %;工作方式 :断续模式 。 本 文 设 计 了基 于 UC 3 8 4 2反 激 式 开 关 电源 的 设 计 , 系 统 结 构 如 下:以下三部分组成 :一是主 电路 ,包括输入整流滤波电路、 DC / DC 变换器和输 出整流滤波 电路 。二是控制 电路 ,包括 反馈 电路和 P WM 控制 电路 。三 是其 它电路 ,包括保护 电路 、功率因 素校正电路及其它一些辅助 电路等 ( 图 中未画出 ) 。
基于UC3842的多端反激式开关电源的设计与实现共3篇
基于UC3842的多端反激式开关电源的设计与实现共3篇基于UC3842的多端反激式开关电源的设计与实现1多端反激式开关电源是现代电子设备中广泛应用的一种电源,其特点是功率密度高、效率高、成本低,且能够适应多种电压等级的电子元器件。
本文将介绍基于UC3842的多端反激式开关电源的设计与实现。
开关电源的基本原理是将来自市电的交流电转化为直流电,并通过电感和电容构成的滤波电路,提供带有稳定直流电压和电流的电源。
反激式开关电源是一种常见的开关电源拓扑结构,它通过电容和电感构成的反激电路来实现AC/DC转换。
UC3842是一款常用的控制集成电路,它能够对开关管的开关频率、占空比、电压反馈等进行精确控制,以保证反激式开关电源的工作稳定性和高效性。
该芯片还具备过流保护、过温保护等功能,非常适合用于电源控制电路中。
设计多端反激式开关电源的第一步是确定电路的架构和元器件。
通常根据输出功率、输出电流、转换效率等因素综合考虑,选择合适的电容、电感、二极管、开关管等元器件。
在此基础上,根据UC3842的控制信号要求,设计控制电路和反馈回路。
控制电路的设计是多端反激式开关电源设计的关键之一。
UC3842需要提供稳定的控制信号,以保证开关管工作的可靠性和高效性。
控制电路包括电流采样电路、电压采样电路等,可通过适当的电路参数设计和优化,提高控制系统的响应速度和稳定性。
反馈回路是另一重要的电路模块,它通过采集输出电压和电流信息,实现对开关管的控制。
反馈回路需要满足精度高、响应速度快的要求,以提高多端反激式开关电源的工作效率和准确性。
在确定电路架构和元器件之后,多端反激式开关电源的实现需要进行优化和验证。
这包括元器件的选型和参数设计、电路板的布局和线路走线、电磁兼容(EMC)测试等。
在实现过程中,还需要对反馈回路和控制电路进行修整和验证,并对开关电源的电源输出特性进行测试和分析。
总的来说,基于UC3842的多端反激式开关电源的设计和实现需要综合考虑多种因素,包括稳定性、效率、成本等。
基于UC3842-UC3843的隔离单端反激式开关电源设计
基于UC3842/UC3843的隔离单端反激式开关电源设计开关电源以其高效率、小体积等优点获得了广泛应用。
传统的开关电源普遍采用电压型脉宽调制(PWM)技术,而近年电流型PWM 技术得到了飞速发展。
相比电压型PWM,电流型PWM 具有更好的电压调整率和负载调整率,系统的稳定性和动态特性也得以明显改善,特别是其内在的限流能力和并联均流能力使控制电路变得简单可靠。
电流型PWM 集成控制器已经产品化,极大推动了小功率开关电源的发展和应用,电流型PWM 控制小功率电源已经取代电压型PWM 控制小功率电源。
Unitrode 公司推出的UC3842 系列控制芯片是电流型PWM 控制器的典型代表。
DC/DC 转换器转换器是开关电源中最重要的组成部分之一,其有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与电压型PWM 比较,电流型PWM 控制在保留了输出电压反馈控制外,又增加了一个电感电流反馈环节,并以此电流反馈作为PWM 所必须的斜坡函数。
下面分析理想空载下电流型PWM 电路的工作情况(不考虑互感)。
电路如iL 以斜率ui/L 线性增长,L 为T1 原边电感。
经无感电阻R1 采样Ud=R1-iL 送到脉宽比较器A2 与Ue 比较,当UdUe,A2 输出高电平,送到RS 锁存器的复位。
基于UC3842的反激式开关电源的控制环路设计
基于UC3842的反激式开关电源的控制环路设计反激式开关电源的控制环路设计(基于UC3842)2009-08-10 20:34基于UC3842的反激式开关电源的控制环路设计刘武祥,金星,刘群中国地质大学(武汉),湖北武汉 4300742008-07-24摘要:电流控制型脉宽调制芯片UC3842已广泛应用于反激式开关电源的设计中,通过一实例给出反激式开关电源控制环路的一般设计方法。
关键词:UC3842 开关电源控制环路在开关电源的设计过程中,控制环路设计的优劣直接关系到系统的稳定与否,因此设计一个优良的控制环路,对开发一个开关电源系统是至关重要的。
开关电源的控制方式有电流控制方式和电压控制方式两种。
电源系统的传递函数随控制方式的不同而有很大差异,因此在环路设计分析时,应独立分开。
本文对基于UC3842构建的开关电源的控制环路进行设计分析,论述开关电源电流型控制环路设计的一般方法。
1 UC3842简述UC3842是美国Unltmde公司生产的一种性能优良的电流控制型脉宽调制芯片,其内部结构及基本外围电路如图1 所示,它集成了振荡器、具有温度补偿的高增益误差放大器、电流检测比较器、图腾柱输出电路、输入和基准欠电压锁定电路及PWM 锁存器电路。
其应用实例如图2所示,输入为85V,265V交流,输出为12V/5A,初级电感量为370?滋H,初级匝数为40T,次级匝数为5T,开关频率为100kHz。
启动电路由R105和C103构成,C103经过R105充电到16V时,UC3842有输出信号,使MOS管Q1导通,能量存贮在变压器T1中,T1的一次测电流通过电阻R5检测并与UC3842内部提供的1V基准电压进行比较,当达到这一电平时,开关管Q1关断,所有变压器的绕组极性反向,输出整流二极管正向偏置,存储于T1中的能量传输到输出电容器中。
启动结束后,输出电压信号经光耦回送到误差放大器的反向端(脚2)与UC3842内部的25V基准电压作比较来调整驱动脉冲宽度,从而改变输出电压以实现对输出电压的控制。
基于UC3842的单端反激式电源设计
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的反激式开关电源的设计与仿真
2 UC3842 的工作原理
UC3842 是一种高性能、单端输出、频率可调的电流型 PWM 调制器,最大的 优点是外接元件少、 外围线路简易、 价格低, 广泛应用于工业产品中的开关电源。 UC3842 主要特点有:①振荡器的频率控制较精确,可微调;②电流工作模式频 率可达 500KHz;③自动前馈补偿功能;④闭锁 PWM,逐周电流限制;⑤内置参考 源,可欠压锁定;⑥大电流图腾柱输出,最大可达 1A;⑦带滞后的欠压锁定; ⑧启动、工作电流门槛较低。 UC3842 内部原理图如图 2 所示
V Lp
DT I 1 ,其中 D 为占空比, T
is
Np Vo I p max t Ns Ls
其中,i s 为副边电流瞬时值,N p 为变压器原边匝数,N s 为变压器副边匝数,
V o 为输出电压, L s 为副边电感。
图1
反激电路原理图
反激式变换器有两种工作模式,一种为连续工作模式,一种为非连续工作模 式。在下一个周期的驱动信号来临前,变压器副边电感中的电流已经降低为 0, 这种工作模式成为电流非连续工作模式。如果在下一个周期的驱动信号来临前, 变压器副边电感中的电流没有降低为 0,此种工作模式成为电流断续模式。处于 连续模式和断续模式之间的是临界模式, 此种状态下, 当下一个周期信号来临时, 电感电流刚好减少为 0.为了避免变压器磁芯饱和,通常设计变压器工作在非连 续工作模式。 反激式变换器主要有以下特点 : (1) 高频变压器一次绕组的同名端与二次绕组的同名端极性相反,一次绕组
[5]
非同名端和开关管的驱动端共地,一次绕组的同名端接电压源的正端。 (2)高频变压器相当于一个储能电感,在开关管导通时变压器储存能量, 在 开关管截止时,将能量传给二次侧。 (3)可在连续模式下或非连续模式下工作。 (4)可以构成直流输入端的变换器,也可以构成交流输入的 AC/DC 变换器。 (5)输出电压低于或高于输入电压取决于高频变压器的匝数比。 (6)增加二次绕组和相关电路可以获得多路输出。 (7) 反激式变换器一般不需要在输出整流二极管与滤波电容之间串联低频滤 波电感。
基于UC3842单端反激电源的设计与仿真分析
图1 UC3842的内部结构图图2 总体设计框图电压,再经过大容量滤波电容得到直流高压电。
输入额定电压为220V,电压最大值为311V,考虑2倍裕量,选择整流二极管1N4005(600V/1.0A),输出侧可选择容值为80μF电解电容。
3.2 反馈回路设计(图4)反馈回路采用精密稳压源TL431和线性光耦[14]袁先举,苌飞霸,王子洪等.医院应急调配设备及维修配件精准储备探讨[J].医疗卫生装备, 2021.[15]陈淑芬.医疗调配中心的实践探讨[J].中国医疗器械信息, 2017, 23(20):2.4N25A。
光耦工作在线性放大区,其电流放大系数传输比CTR 为20%。
其中,U o =12V,U re f =2.5V,=10mA。
UC3842外围电路设计选取R 17=1.2kΩ,C 假设开关电源效率为耐压,可选择3.5 变压器设计(表选磁芯材料和型号。
选用软磁铁氧体度的变化量△o nT max_=磁芯填充系数:铜的填充系数:电流密度:选用P A e1=0.297cm 计算变压器初级电感量。
DCM 模式在最大输出功率时,电流临界连续:计算铁芯上所开气隙的长度δ:(6)计算变压器原边绕组匝数:(7)取68匝,计算匝比,确定各副边绕组匝数:(8)1V 为输出整流二极管压降。
图3 稳压电源原理图图4 反馈回路表2 变压器技术指标电气性能指标断续模式(DCM)输入电压V in_min =249V 输出电压V O1=12V 输出功率24W 效率η=0.9输入功率P i n =26W 最大占空比0.45工作频率150kHz 输出电压纹波50mV表1 开关电源技术指标电气性能指标断续模式(DCM)输入电压176~264V 输出电压V O1=12V 输出功率24W 效率η=0.75输入功率P in =32W 最大占空比0.45工作频率150kHz 输出电压纹波50mV取5匝,计算变压器原副边绕组电流有效值。
变压器原边电流峰值为:P 2变压器原边电流有效值为:变压器各副边电流有效值为:(13)确定原副边导线线径和股数。
采用UC3842单端反激式开关电源设计
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。
电路设计和原理1.1 UC3842工作原理uc3842中文资料下载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。
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。
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。
基于UC3842的反激式开关电源设计
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。
一种实用的BOOST电路_UC3842升压设计
一种实用的BOOST电路_UC3842升压设计0 引言 在实际应用中经常会涉及到升压电路的设计,对于较大的功率输出,如70W以上的DC/DC升压电路,由于专用升压芯片内部开关管的限制,难于做到大功率升压变换,而且芯片的价格昂贵,在实际应用时受到很大限制。
考虑到Boost 升压结构外接开关管选择余地很大,选择合适的控制芯片,便可设计出大功率输出的DC/DC升压电路。
UC3S42是一种电流型脉宽调制电源芯片,价格低廉,广泛应用于电子信息设备的电源电路设计,常用作隔离回扫式开关电源的控制电路,根据UC3842的功能特点,结合Boost拓扑结构,完全可设计成电流型控制的升压DC/DC 电路,且外接元器件少,控制灵活,成本低,输出功率容易做到100W以上,具有其他专用芯片难以实现的功能。
1 UC3842芯片的特点 UC3842工作电压为16~30V,工作电流约15mA。
芯片内有一个频率可设置的振荡器;一个能够源出和吸入大电流的图腾式输出结构,特别适用于MoSFET的驱动;一个固定温度补偿的基准电压和高增益误差放大器、电流传感器;具有锁存功能的逻辑电路和能提供逐个脉冲限流控制的PWM比较器,最大占空比可达100%。
另外,具有内部保护功能,如滞后式欠压锁定、可控制的输出死区时间等。
由UC3842设计的DC/DC升压电路属于电流型控制,电路中直接用误差信号控制电感峰值电流,然后间接地控制PWM脉冲宽度。
这种电流型控制电路的主要特点是: 1)输入电压的变化引起电感电流斜坡的变化,电感电流自动调整而不需要误差放大器输出变化,改善了瞬态电压调整率; 2)电流型控制检测电感电流和开关电流,并在逐个脉冲的基础上同误差放大器的输出比较,控制PWM脉宽,由于电感电流随误差信号的变化而变化,从而更容易设置控制环路,改善了线性调整率; 3)简化了限流电路,在保证电源工作可靠性的同时,电流限制使电感和开关管更有效地工作; 4)电流型控制电路中需要对电感电流的斜坡进行补偿,因为,平均电感电流大小是决定输出大小的因素,在占空比不同的情况下,峰值电感电流的变化不能与平均电感电流变化相对应,特别是占空比,50%的不稳定性,存在难以校正的峰值电流与平均电流的误差,即使占空比<50%,也可能发生高频次谐波振荡,因而需要斜坡补偿,使峰值电感电流与平均电感电流变化相一致,但是,同步不失真的斜坡补偿技术实现上有一定的难度。
uc3842的应用
38421.3842的最初占空比决定于反馈网络分压电阻并的那个电容其实就是个反馈延时2.UC3842的占空比是集成芯片通过电流反馈和电压反馈自己调节的。
8脚的UC3842中:3脚是电流检测输入信号,2脚是误差放大器反向输入端,1脚是补偿信号。
你看一下他的内部结构图,他是通过上面3个管脚的信号进行比较,来自动调节占空比的。
输出占空比可以从0到100%。
3. uc3842设置最大占空比为45%。
频率为50HZ,100hz。
怎么设置,即Rt和Ct的值应该是多少呢uc3842的振荡频率ft=1.72/(RT*CT),RT>5KΩ,在开关电源中是不会用50HZ,100hz的,因为这个频率下的变压器就是工频变压器,开关电源相对普通变压器降压电路的优势就没有了,使用uc3842的开关电源,如果使用晶体管作为开关管的话,频率一般设置在60~70khz,如果是v mos管的话,一般设在200~300khz。
频率大小对开关电源的体积大小,效率等都有关系,一般频率越高越好,但频率的提升是有限度的,主要受器件限制,其次是工艺限制,uc3842的最高工作频率是500khz。
追问如果用vmos管,设置50Khz行吗电压反馈值是不是只能在0~5v。
高频变压器匝数比怎么确定我是初学者,能否给些你以前做过的开关电源资料??回答既然都用了vmos管,何必降频使用呢?降频是可以的,但相应的效率和变压器体积都会变大,铜线也要多绕,没一样好处。
电压反馈取值主要是根据你使用的反馈器件来决定的,因为现在的开关电源都使用光耦来反馈和实现输入输出隔离,所以注定取样反馈电压不会很高,高频变压器匝数比是根据输入输出电压,占空比等参数来确定,有相应的公式。
网上有一本《集成开关电源的设计制作调试与维修》书的电子版,你下一本看看,各种开关电源的设计都有。
4. UC3842是一款PWM器件(脉宽控制器),在开关电源中通过其输出脉宽的变化起到电压调整作用。
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Pout cm4 Ls Lp Np
Ns
Na Iprms Isrms S Dn Ds Da
其他不动
52.28 41.82 0.2940 113.1 279 31 19 5 0.79 1.12 0.21 0.36 0.42 0.25
2.各种磁芯参数表
开关电源设计资料\磁芯参数.pdf
3.铜线的选取
初级铜线股数
预设效率
磁芯有效面积 mБайду номын сангаас2
铜线电流密度 A/mm2
Ae
J
磁感应强度 T
BW
387 0.45 100 68 0.615 18 0.4 0.8 118 8 0.15
浅绿色格必填
输出功率 W AP 次级电感 Uh 初级电感 UH 初级匝数 T 次级匝数 T 辅绕组匝数 T 初级峰值电流 A 次级峰值电流 A 趋肤深度 mm 初级线径 mm 次级线径 mm 辅助线径 mm
每股铜线直径为电流的趋肤深度 4
次级铜线股数
3
初级铜线股数
股按照线径0.1MM来计算,结果如下;
次级铜线股数
13
18
UC3842驱动芯片的震荡频率计算 4脚的R,C取值 R kΩ C nf F khz 15 1 115
反激式开关电源变压器设计公式,AP法 开关电源设计资料\反激式开关电源变压器设计(1).ppt
反激式开关电源变压器设计 AP法设计
编辑/设计人:唐地勇
输入电压 VDC 最大占空比 开关频率 KHZ 输出电压 VDC 输出电流 A 辅助电压 VDC 辅助电流 A
MIN MAX Dmax Fsw Vout Iout Va Ia
日期:2012.8.30 QQ:365692161 输入功率 W 120 Pin