基于UC3845的仪表辅助电源设计
用uc3845b 设计开关电源实例
用uc3845b 设计开关电源实例Switching power supplies are widely used in various applications due to their high efficiency and compact design. One of the most common and popular control ICs used for designing switching power supplies is the UC3845B. This IC is known for its versatility and ease of use in various topologies such as flyback, forward, and boost.开关电源由于高效率和紧凑的设计而被广泛应用于各种领域。
在设计开关电源时常用的一个控制IC是UC3845B。
这个IC以其在飞行、正转和升压等各种拓扑结构中的通用性和易用性而闻名。
The UC3845B is a current mode PWM controller that operates at a fixed frequency and has a voltage feedforward design for improved transient response. It also has built-in soft start and frequency jitter features for reduced EMI emissions. These advanced features make the UC3845B a popular choice for designing efficient and reliable switch mode power supplies.UC3845B是一个固定频率工作的电流模式PWM控制器，具有电压前馈设计以提高瞬态响应。
基于UC3844通用变频器辅助电源的研究设计_毕业论文1 推荐
毕业论文题目：基于UC3844通用变频器辅助电源的研究设计学院：电气信息学院专业：电气自动化班级：学号：诚信声明本人声明：1、本人所呈交的毕业设计（论文）是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果；2、据查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经公开发表过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料；3、我承诺，本人提交的毕业设计（论文）中的所有内容均真实、可信。
作者签名：日期：2013 年 5 月 26 日湖南工程学院毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目：基于UC3844通用变频器辅助电源的研究设计姓名系别电气与信息系专业班级学号指导老师职称教研室主任一、本任务及要求：随着工农业中电机应用的普及，有着良好的调速性能的通用变频器应用范围广、需求量大，这就为研究通用变频器的模块化、系统化提供了很好的前景。
变频器中的辅助电源是首先要解决的问题。
研究设计基于UC3844专用PWM发生芯片，采用反激变换器结构的高压直流（DC 350V-700V）输入多路（7路：24V/200mA；±15V/200mA；5V/1A）隔离输出电源。
设计完成的该系统应符合各项行业规定。
设计的主要内容：1、设计完善的硬件电路2、元器件有关参数计算及选型3、完成样机制作并进行调试4、完成设计报告的撰写二、进度安排及完成时间：1月12日-1月18日查阅资料、撰写文献综述、撰写开题报告。
2月25日-3月05日查阅资料、撰写文献综述、撰写开题报告。
3月06日-3月15日毕业实习、撰写实习报告。
3月16日-4月22日主要完成系统软硬件构建的初步设计。
4月23日-5月10日修改系统硬件构建设计。
5月11日-5月20日完成系统的主电路设计与元器件计算。
5月21日-5月25日完成工艺设计。
5月26日-6月01日撰写毕业设计说明书（论文）。
6月02日-6月06日修改、装订毕业设计说明书、指导教师评阅。
UC3854设计介绍
4
功率因素校正（PFC）
功率因素校正PFC是十几年电源技术进步的重大领域，它 的基本原理是： 是电源输入电流实现正弦波，正弦化就是要使其谐波为 零，电流失真因数 1
保证电流相位与输入电压保持同相位，两波形同相位， 相移因数 cos 1 最终实现功率因素PF=1的设计工作目标
DCM
假定在稳态条件下，在一个开关周期内，MOS管的导通时间为Ton，输入电 压为Ui，电感电流为i，电感电流峰值为 ，电感量为L，电感电流达到峰 imax 值时，对应的输入电压为。则在MOS管导通期间，有：
di L ui dt
di imax 其中， ， dt Ton
因此
imax
Ton Ui L
滞环电流控制的原理框图如下
26
PFC控制方法——CCM-Hysteretic Current Control
电压外环的作用是为滞环控制单元提供瞬时电流参 考信号，作为滞环逻辑控制器的输入 所检测的输入电压经分压后，产生两个基准电流： 上限值与下限值
当电感电流达基准下限值时，开关管导通，电感电 流上升，当电感电流达基准上限值时，开关管关断， 电感电流下降
因此我们必须引入功率因素较正
3
功率因数和功率因数校正
功率因数的定义
V1rms I 1rms cos I 1rms cos PF ＝ cos P视在 Vrms I rms I rms P有功
功率因数校正的任务
正弦化，使电流失真因数 1 1 同相位，使相移因数 cos＝
mmin d d1 d 2 Vo (mmin sint )
基于UC3845的反激式开关电源设计
基于UC3845的反激式开关电源设计
引言
反激式开关电源以其结构简单、元器件少等优点在自动控制及智能仪表
的电源中得到广泛的应用。
开关电源的调节部分通常采用脉宽调制（PWM）技术，即在主变换器周期不变的情况下，根据输入电压或负载的变化来调节功率MOSFET 管导通的占空比，从而使输出电压稳定。
脉宽调制的方法很多，本文
中所介绍的是一种高性能的固定频率电流型脉宽集成控制芯片UC3845。
该芯
片是专为离线的直流至直流变换器应用而设计的。
其主要特点是具有内部振荡器、高精度误差比较器、逐周电流取样比较、启动电流小、大电流1 UC3845
简介
UC3845 芯片为SO8 或SO14 管脚塑料表贴元件。
专为低压应用设计。
其欠压锁定门限为8.5v（通），7.6V（断）；电流模式工作达500 千赫输出开关
频率；在反激式应用中最大占空比为0.5;输出静区时间从50%~70%可调；自动
前馈补偿；锁存脉宽调制，用于逐周期限流；内部微调的参考源；带欠压锁定；大电流芯片管脚1 脚：输出/补偿，内部误差放大器的输出端。
通常此脚与脚2
之间接有反馈网络，以确定误差放大器的增益和频响。
2 脚：电压反馈输入端。
此脚与内部误差放大器同向输入端的基准电压（2.5 V）进行比较，调整脉宽。
3 脚：电流取样输入端。
4 脚：R T/CT 振荡器的外接电容C 和电阻R 的公共端。
通过一个电阻接
Vref 通过一个电阻接地。
5 脚：接地。
6 脚：
7 脚：正电源脚。
【完整版】毕业论文---基于UC3845的单级反激式开关电源的设计
2015届毕业设计（论文）资料基于UC3845的单级反激式开关电源的设计教学部：机电信息工程教学部专业：电气工程及其自动化学生姓名：朱赟班级：电气1101 学号1112180114指导教师姓名：肖强晖职称研究员级高工职称最终评定成绩：2015年5 月湖南工业大学科技学院毕业论文诚信声明本人郑重声明：所呈交的毕业论文，题目《基于UC3845的单级反激式开关电源的设计》是本人在指导教师的指导下，进行研究工作所取得的成果。
对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文章以明确方式注明。
除此之外，本论文任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
本人完全意识到本声明应承担责任。
作者签名：日期：年月日摘要随着电力电子技术的迅速发展，开关电源以其小体积，高效率等优点而得到广泛运用。
传统开关电源普遍采用的是电压型脉宽调制(PWM) 技术，它有较多的自身缺陷,比如稳定性不好、寿命短、响应速度慢,，而且当用于大功率应用时，信号变化大会产生干扰,还会造成功率管损坏等故障。
而对于一个既实用又稳定可靠的开关电源而言,核心控制电路模块是其整个开关电源是否能够真正达到稳定可靠的关键所在。
论文采用单端输出的电流型控制芯UC3845作为本设计开关电源的核心控制器。
这种芯片基于电流型PMM技术。
相比电压型PWM，电流型PWM具有更好的负载调整率和电压调整率,系统的动态特性和稳定性也得以显著改善，特别是其内在的限流能力和并联均流能力使整个控制电路变得简单可靠。
通过对峰值电流控制模式进行分析和计算,利用电流控制模式进行外环电压信号采样和内环电流信号采样,通过简单而有效的斜率补偿电路和驱动电路,可实现电路的过流保护,磁通平衡,负载调整率等,具有动态响应速度快和内环电流环工作稳定特点。
通过对峰值电流控制模式进行分析和计算,利用电流控制模式进行外环电压信号采样和内环电流信号采样,通过简单而有效的斜率补偿电路和驱动电路,可实现电路的过流保护,磁通平衡,负载调整率等,具有动态响应速度快和内环电流环工作稳定特点。
基于UC3845的单端反激LED电源设计
基于UC3845的单端反激LED电源设计摘要：针对用市电驱动大功率LED需要解决降压，恒流，转换效率，工作时间，成本，电磁干扰和功率因素等问题。
设计了一种采用单端反激变换器为主要拓扑结构的LED驱动电源，主控制器采用UC3845，内部具有完备的输入过电压保护和欠电压锁定保护功能。
采用TL431稳压二极管设计稳压限流电路实现稳压限流的目标，该驱动电源可实现输入与输出电气隔离，输出稳定、转换效率高、损失小。
测试结果表明，采用该驱动电源可驱动大功率LED具有良好的工作性能。
关键词：单端反激变换；UC3845；光耦；反馈The Design of Single-Ended Flyback LED Power Supply Based on UC3845Abstract: For high-power LED driver with mains need to be solved step-down, constant current, conversion efficiency, time, cost, and power factor electromagnetic interference and other issues. Designed a single-ended flyback converter topology for the main LED driver power supply, main controller UC3845, the interior has a complete input over-voltage protection and under-voltage lockout protection. TL431 regulator using zener diode current limiting circuit design goals regulator limiting the drivepower can achieve electrical isolation of input and output, output stability, high efficiency, small losses. The test results show that the high-power LED driver power supply can drive with good performance.Keywords: single-ended flyback transform; UC3845; optocoupler; feedback0引言随着科技的发展，电源在电子设备中扮演着越来越重要的角色，它是实现电能变换和功率传递的主要设备，现代电子设备离不开可靠的直流电源，并且对其要求也越来越高[1，2]。
基于UC3845的反激式开关电源设计 - 工程师不可不知的开关电源关键设计(四)
基于UC3845的反激式开关电源设计- 工程师不可不知的开关电源关键设计（四）[导读]牵涉到开关电源技术设计或分析成为电子工程师的心头之痛已是不争的事实，由于广大工程师网友对前两期的热烈反响，电子发烧友再接再厉推出《工程师不可不知的开关电源关键设计关键词：电子发烧友电源技术开关电源电磁兼容牵涉到开关电源技术设计或分析成为电子工程师的心头之痛已是不争的事实，由于广大工程师网友对前两期的热烈反响，电子发烧友再接再厉推出《工程师不可不知的开关电源关键设计》系列三和工程师们一起分享，请各位继续关注后续章节。
一、开关电源的电磁兼容性技术分析1 引言电磁兼容是一门新兴的跨学科的综合性应用学科。
作为边缘技术，它以电气和无线电技术的基本理论为基础，并涉及许多新的技术领域，如微波技术、微电子技术、计算机技术、通信和网络技术以及新材料等。
电磁兼容技术应用的范围很广，几乎所有现代化工业领域，如电力、通信、交通、航天、军工、计算机和医疗等都必须解决电磁兼容问题。
其研究的热点内容主要有：电磁干扰源的特性及其传输特性、电磁干扰的危害效应、电磁干扰的抑制技术、电磁频谱的利用和管理、电磁兼容性标准与规范、电磁兼容性的测量与试验技术、电磁泄漏与静电放电等。
电磁兼容的英文名称为Electromagnetic Compatibility，简称EMC。
所谓电磁兼容是指设备（分系统、系统）在共同的电磁环境中能一起执行各自功能的共存状态。
这里包含两层意思，即它工作中产生的电磁辐射要限制在一定水平内，另外它本身要有一定的抗干扰能力。
这便是设备研制中所必须解决的兼容问题。
电磁兼容技术涉及的频率范围宽达0 GHz ~400GHz，研究对象除传统设备外，还涉及芯片级，直到各种舰船、航天飞机、洲际导弹甚至整个地球的电磁环境。
电磁兼容三要素是干扰源（骚扰源）、耦合通路和敏感体。
切断以上任何一项都可解决电磁兼容问题，电磁兼容的解决常用的方法主要有屏蔽、接地和滤波。
(最新整理)UC3845反激式开关电源
(完整)UC3845反激式开关电源编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（(完整)UC3845反激式开关电源）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为(完整)UC3845反激式开关电源的全部内容。
目录一、目的 (4)二、内容 (4)一．主电路工作原理及设计 (6)1。
1单端反激变换器工作原理 (6)1.2单端反激变换器的工作模式及基本关系 (6)1。
2.1电流连续时反激式变换器的基本关系 (6)1.2。
2电流临界连续时反激式变换器的基本关系 (8)1。
2.3电流断续时反激式变换器的基本关系 (9)1.3 RCD吸收电路工作原理及设计 (9)1。
3.1 RCD吸收电路工作原理 (9)1。
3。
2 RCD电路参数设计 (10)1.4变压器设计 (10)1.4.1确定匝比 (10)1.4.2电感设计 (11)1。
4.3磁芯选择 (12)1.4.4匝数设计 (12)1。
4.5气隙设计 (13)1。
5主电路器件的选择 (13)1。
5.1功率开关管的选择 (13)1。
5.2副边整流二极管的选择 (14)1.5.3输出滤波电容的选取 (14)1.5。
4钳位电路设计 (14)二．控制电路工作原理及设计 (14)2。
1电流控制技术原理 (14)2。
2电流控制型脉宽调制器UC3845 (15)2。
2.1 UC3845内部方框图 (15)2.2。
2 UC3845功能介绍 (16)2.3基于UC3845的控制电路设计 (17)2.3.1开关频率计算 (17)2.3。
2保护电路设计 (18)三．反馈电路工作原理及设计 (18)3.1反馈电路工作原理 (19)3。
应用集成芯片UC3845构成高频开关电源
第15卷 第2期上 海 工 程 技 术 大 学 学 报V ol.15N o.22001年6月 JOURNA L OF SH ANG H AI UNI VERSITY OF E NGI NEERI NG SCIE NCE Jun.2001收稿日期:2000-09-21应用集成芯片UC3845构成高频开关电源林蔚天 焦 斌(上海电机技术高等专科学校 上海 200240)摘 要 叙述单端反激式原理、电流控制型电路优点、UC3845芯片特点,提出了一个实用的高频开关电源。
关键词 开关电源 单端反激式 电流控制型中图分类号 T N 710.2文献标识码 A 近年来,电子电源技术不断向高频化、线路简单化和控制电路集成化方向发展。
80年代兴起的高频开关电源是电源技术领域的新课题。
特别是M OS 功率场效应晶体管及双极型晶体管的出现,使得电源的开关频率提高到100～700kH z 。
本文中提出的采用UC3845的开关电源,频率可达200kH z ,效率大为提高,而体积和重量大为减少。
1 单端反激式变换器图1 单端反激式变换器电路单端晶体管直流变换器具有线路简单的特点,它只用一只晶体管、一个变压器以及电容、二极管组成。
单端反激式变换器电路如图1所示。
当VT 1基极输入一脉冲信号驱动而导通时,输入电压V i 便加到变压器FT 的初级绕组N 1上,由于变压器对应端的极性,次级绕组N 2为下正上负,二级管VD 1截止,次级绕组N 2中没有电流流过。
当VT 1截止时,N 2绕组电压极性变为上正下负,二级管VD 1导通,此时VT 1导通期间储存在变压器中的能量便能过二级管VD 1向负载释放。
在工作过程中变压器起了储能用的电感作用。
2 电流控制型原理 早期开关电源的控制电路多采用电压控制方式,如SG 3525,T L494等。
电压控制型电路工作原理如图2所示,同相端接给定V g ,反相端反馈电压V f ,放大器输出误差电压V e 。
基于UC3845的反激式12V、5V开关电源
基于UC3845的反激式12V、5V开关电源基于UC3843的反激式开关电源摘要：本电源采⽤反激式拓补结构，PWM控制器采⽤专⽤芯⽚UC3843。
输⼊为24V，输出为5V、12V，输出功率为16W。
通过电压反馈回路和误差补偿回路的调节，实现对开关管导通⽐的控制，从⽽输出稳定的直流电压。
⼀、系统的结构框图图⼀：电源的系统结构框图⼆、系统各部分的介绍1.反激式拓补结构图⼆是反激式拓补结构的原理图，所谓反激式拓补结构就是指当变压器的初级线圈正好被直流电压激励时，变压器的次级线圈没有负载提供功率输出，仅在变压器的初级线圈的激励电压被关断后才向负载提供功率输出。
在图⼆中我们可以看出，在控制开关接通期间，输⼊电源对变压器的初级线圈加电，初级线圈绕组有电流流过，在初级线圈两端产⽣⾃感电动势的同时，在变压器次级线圈绕组也产⽣感应电动势，但由于整流⼆极管的作⽤没有产⽣回路电流，相当于变压器次级线圈开路，变压器次级线圈相当于⼀个电感。
当控制开关由接通转为关断时，变压器次级线圈不再产⽣感应电动势，次级线圈存储的能量经过由⼆极管形成的回路⽽释放，即向负载提供输出功率。
反激式拓补结构的电路简单，⽐正激式开关电源少⽤⼀个⼤储能滤波电感，以及⼀个续流⼆极管，因此反激式开关电源的体积要⽐正激式开关电源⼩，成本也较低，这使得反激式变压器开关电源在家电中得到⼴泛应⽤。
图⼆：反激式拓补结构原理图2. UC3843脉宽调制器UC3843是⾼性能固定频率电流模式控制器专为离线和直流⾄直流变换器应⽤⽽设计，为设计⼈员提供只需最少外部原件就能获得成本效益⾼的解决⽅案。
图三为本电源的原理图。
电源的前级部分由220V 交流经过变压器变为24V ，然后整流。
滤波采⽤LC 滤波，由四个470UF 和电感组成，这种滤波⽅式可使输出到负载上的交流电压成分进⼀步降低，LC 复合滤波在⾼频场合得到⼴泛应⽤。
R1、R2、Q1、D5、D6组成启动电路。
R7与C13构成RC 滤波器，防⽌限流电阻R5上的噪声使UC3843产⽣误保护操作。
基于UC3845芯片的开关稳压电源设计方案
基于UC3845芯片的开关稳压电源设计方案本文介绍了一种基于UC3845芯片的开关稳压电源设计方案。
该开关电源通过单片机控制数／模电路进行输出电压调节，采用合理有效的滤波和稳压元件配合UC3845芯片工作。
该电源产品的DC—DC 转换效率高达91％，输出纹波电压小于0．45V。
在该设计中，修改并确认了UC3845芯片的振荡频率系数的计算方法，提出了改善输出信号波形的具体有效措施。
其低成本、高效高质的电路设计以及产品的调试方法具有一定的推广价值。
开关电源具有功耗小，效率高，稳压范围宽，体积小等优点，在通信设备、家用电器、仪器仪表等电子电路中应用广泛。
本文设计的开关电源要求只有一组输出电压，输出电压调节范围在25～36V之间，输出电压纹波不超过0．8V，输出最大功率不低于70W。
在开关电源的各种典型结构中，反激式开关电源硬件电路简单，输出电压既可高于输入电压，又可低于输入电压，非常适合用于输出功率在200W以下的开关电路。
因此设计方案采用了非隔离式反激变换器构成开关电路，选用电流模式控制芯片UC3845为功率开关管提供驱动电流，实现宽幅稳压和高效转换的功能。
1非隔离反激式变换器电路原理反激式变换器有两种不同形式，非隔离反激式变换器(见图1)和隔离反激式变换器(见图2)。
非隔离反激式变换器只有一个输出电压，适合于只有一组输出且不用隔离的电源，变换器只需要处理一个绕组电感。
隔离反激式变换器可以在变压器次级有多个绕组，方便地输出多组与输入电压隔离的输出电压，并且可以通过调节变压器的变比得到大小不同的输出电压。
但与非隔离反激式变换器相比，多个绕组的变压器磁芯元件将是电源设计中的一大关键。
对于非隔离反激式变换器，输出电压和输入电压没有隔离，输出电压不低于输入电压。
在一个开关周期内，开关导通时，电压加在电感上，电流以某斜率上升，并储存能量在电感中；当开关关断的时候，电感电流经过二极管放电。
2 UC3845工作原理介绍UC3845是安森美半导体公司的高性能固定频率电流模式控制器。
UC3855A-B高性能功率因数预调节器(一)
www.analog.eetchina .comUC3855A/B 高性能功率因数预调节器（一）作者：Jim Noon 德州仪器（TI）摘要：电源转换器正朝着越来越高的功率密度的方向发展。
通常，获得这种高功率密度的方法是提高开关频率，可以缩小滤波器组件的尺寸。
但是，提升开关频率会极大地增加系统的开关损耗，而这种损耗会阻碍系统在高于 100 kHz 的开关频率上运行。
1 引言为了在保持一定效率的同时增加开关频率，人们开发出了几种软开关技术（1、2 和 3）。
大多数谐振技术都增加了半导体电流和/或电压应力，从而导致器件体积增大，并增加大环流带来的传导损耗。
然而，一种新型转换器被开发了出来，其允许在没有增加开关损耗的情况提高开关频率，同时克服了谐振技术的大部分弊端。
在实现主开关零电压开启和升压二极管零电流关闭的时候，零电压转换 (ZVT) 转换器工作在一个固定频率上。
这仅仅是通过在开关转换期间运用谐振操作来实现的。
在周期的剩余时间里，从根本上将谐振网络从电路中消除，而且转换器的运行同其非谐振部分完全一致。
同传统的升压转换器相比，这种技术带来了效率方面的提高，并可以在低应力下运行升压二极管（这是因为关闭状态下受控的 di/dt ）。
二极管软开关还可以降低 EMI（这是一个重要的系统考虑因素）。
有源功率因数校正将对转换器的输入电流进行编程以跟随线电压，并且有可能实现 3% THD 的 0.999 功率因数。
Unitrode UC3855A/B IC 集成了功率因数校正控制电路，该控制电路可以为高功率因数提供数个电流传感和功率级 ZVT 运行方面的增强特性。
UC3855 集成了设计一款带有平均电流模式控制功能的 ZVT 功率级所需的所有控制功能。
由于其能够在避免斜率补偿和其他方法（5、6）低噪声抗扰度的同时对输入电流进行精确地编程，因此人们选择了平均电流模式控制。
1.1 ZVT 技术1.1.1 ZVT 升压转换器功率级除开关转换以外的整个开关周期中，ZVT 升压转换器的运行均同传统的升压转换器一样。
基于UC3845的横机专用输出大功率开关电源
基于UC3845的横机专用4路输出大功率开关电源目录一横机专用开关电源背景二横机专用开关电源系统级分析2.1技术指标2.2拓扑结构2.21反激式开关电源2.22正激式开关电源2.3工作模式2.31DCM模式2.32CCM模式2.4系统框架三横机专用开关电源电路级设计3.1主回路3.11输入保护电路3.12降功耗的EMI滤波电路3.13整流电路3.14输出电路3.2 13V辅助输出电路3.21高频变压器3.22钳位电路3.23反馈电路3.24控制电路3.25输出电路3.3 24V输出电路3.31高频变压器3.32钳位电路3.33反馈电路3.34控制电路3.35输出电路3.4 12V输出电路3.41高频变压器3.42钳位电路3.43反馈电路3.44控制电路3.45输出电路3.5 5V输出电路3.51高频变压器3.52钳位电路3.53反馈电路3.54控制电路3.55输出电路四实验附录A电路原理图附录B PCB和实物一、横机电源背景21 世纪是建设可持续发展的社会，提倡的是节约资源，提高能效，环境友好。
由于开关电源在体积、重量、功能和能耗等方面有显著优势，而且稳定性很高，因此它正广泛应用于通信、航天、家电等领域。
随着技术的发展，高功率密度、高变换效率、高可靠性、低污染己成为开关电源的发展方向。
本设计开关电源是为满足针织横机的供电需要，基于当前流行的单片集成开关电源芯片UC3845设计的一款四路集成电源。
该电源可靠性高、功率密度大、抗干扰能力、输出电压稳定，高效率、体积小等特点。
为用户节约了安装空间，方便了用户的安装使用，提高了人工的安装效率。
二、横机专用开关电源系统级分析2.1 技术指标四路集成电源技术指标序号技术参数备注1 电源输入：AC220V单相输入A 误差范围175V ~ 275VB 电源频率50Hz±10%2 电源输出：V1：5V6A、V2：12V5A、V3：24V14.6A、V4：24V14.6A。
基于UC3842变频器辅助电源的设计
基于UC3842变频器辅助电源的设计
基于UC3842变频器辅助电源的设计
胡国文1,2 张立生2 王银杰2
【摘要】摘要介绍UC3842工作特性，并设计一种单端反激式、具有多路输出功能的开关电源。
详细介绍电源各部分的设计原理及参数的确定，结合UC3842芯片的优点，制作样机。
目前该电源已用于变频器内部功能模块供电，实验证明性能稳定可靠，满足设计要求。
【期刊名称】现代仪器与医疗
【年(卷),期】2012(018)004
【总页数】4
【关键词】关键词开关电源反激式 UC3842 变频器
引言
随着电子技术高速发展，电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备种类也越来越多，它们与人们工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，因此，对电源的要求更加灵活多样[1]。
小型化、低成本化的要求使电源趋向于更轻、更薄、更小而效率更高，因此开关电源因其小体积、轻重量、高效率、稳定可靠等特性，得到快速发展及广泛应用。
为满足自行设计的一款交变磁场发生器内部元器件的供电需求，采用UC3842控制芯片设计一种多路输出的单端反激电源，具备小体积、高效率、性能好等优点，不仅节省空间，而且为交变磁场发生器稳定工作提供保障。
1 设计要求
该多路输出的反激式开关电源主要为变频器内部各功能模块的供电而设计。
具体指标为：独立的4路15V、0.2A输出，1路5V、1A 输出，1路±15V、。
UC3845反激式开关电源(DOC)
目录一、目的 (3)二、内容 (3)一．主电路工作原理及设计 (5)1.1单端反激变换器工作原理 (5)1.2单端反激变换器的工作模式及基本关系 (5)1.2.1电流连续时反激式变换器的基本关系 (5)1.2.2电流临界连续时反激式变换器的基本关系 (7)1.2.3电流断续时反激式变换器的基本关系 (8)1.3 RCD吸收电路工作原理及设计 (8)1.3.1 RCD吸收电路工作原理 (8)1.3.2 RCD电路参数设计 (9)1.4变压器设计 (9)1.4.1确定匝比 (9)1.4.2电感设计 (10)1.4.3磁芯选择 (11)1.4.4匝数设计 (11)1.4.5气隙设计 (12)1.5主电路器件的选择 (12)1.5.1功率开关管的选择 (12)1.5.2副边整流二极管的选择 (13)1.5.3输出滤波电容的选取 (13)1.5.4钳位电路设计 (13)二．控制电路工作原理及设计 (13)2.1电流控制技术原理 (13)2.2电流控制型脉宽调制器UC3845 (14)2.2.1 UC3845内部方框图 (14)2.2.2 UC3845功能介绍 (15)2.3基于UC3845的控制电路设计 (16)2.3.1开关频率计算 (16)2.3.2保护电路设计 (17)三．反馈电路工作原理及设计 (17)3.1反馈电路工作原理 (18)3.2反馈电路设计 (18)3.2.1稳压器TL431 (18)3.2.2光电耦合器 (19)3.3参数选择 (20)四．仿真验证 (21)五．总结 (26)一、目的1．熟悉逆变电路和整流电路工作原理，探究PID闭环调压系统设计方法。
2．熟悉专用PWM控制芯片工作原理及探究由运放构成的PID闭环控制电路调节规律，并分析系统稳定性。
3．探究POWER MOSFET 驱动电路的特性并进行设计和优化。
4．探究隔离电源的特点，及隔离变压器的特性。
二、内容设计基于脉冲变压器的DC-AC-DC变换器，指标参数如下：⏹输入电压：90V~135V；⏹输出电压：12V，纹波<1%；⏹输出功率：50W；⏹开关频率：30kHz；⏹输出电流范围：20%至满载；⏹具有过流、短路保护和过压保护功能，并设计报警电路；⏹具有隔离功能；⏹进行变换电路的设计、仿真（选择项）与电路调试。
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示 。 额 定 负载 的条 件 下 ＋５ 在 Ｖ输 出 的 电压 纹 波 为 ３ ． ｍＶ， ２０
电 源世 界 ２ ０ ０ Ｉ ９ ０８ １ ／ ６
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Ｉ 器Ｉ 应Ｉ 元Ｉ 件Ｉ 用Ｊ
Ｅ￣ｎ ｎｓ ￣ ｌ ａ ｏ ｌ ｅｔＡ ｔ ｉｆｎ ｃｌ
Ｃ ２ ５ ．ｍＶ％ ， ０ｏｌ Ａ Ｃｈ 一 ４０ ｈ ００ ＇ Ｍ ２ ．ｉ ｓ ４ ２ ．Ｖ
（ ） Ｖ输出电压纹波 ａ ＋５
（） ２ ｂ ＋１ Ｖ输 出电压纹波
图 ３ 输 出电压纹 波 ＋１Ｖ输 出的电压纹波 为 ６ ． ｍＶ。实验测 得该 电源输 出总 功 ２ ８Ｏ
京： 电子 工 业 出版 社 ，０ ５ ２０ ．
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３ ２ 功 率开 关管 和整 流二 极管 的选 择 ．
１ 功 率 开 关 管 的选 择 ．
在小 功率 反激变换 器场 合 下 ， 使用 ＭＯ Ｆ Ｔ有 明显 优势 ， ＳＥ
驱 动和开关 损耗都 比较小 。功率 开关 ＶＳ的电压应 力和 电流应 力分别要满 足以下条件 ：
ｃ ｓｒ ｎ ｂ ｌ ｉｓｏ ｖ ｒｌａ ｉ ｄ ｓ ｏ ｉ ｕｔ ｈｇ ｅｉｂ ｌ ｙ １ １ ｅｉ ｎ ｈ ｓ ｉ ｏ ｒ ｎ ｒ ｃ ｉ ｌ ｙ ｗｏ ｔ ｉｅ ｓ ｙ，ｔｏ ａ ｉｔ ｆｏ ｅ ｄｎ ａ ｈ ｒ ｃｒ ｉ ， ｉｈ ｒ ｌ ｉ ｔ ． １ ｅｄ ｓ ｍｐ ｔ ｔｐ ａ ｔ ａｉ ｒ ｎ ｓ． ｇ ｉｅ ｏ ｇ ｎ ｔ ｃ ａ ｉ ｇ ａ ａ ｃ ｔ ｈ
一
输入峰值 电流 ：
ＫＰ ｔ ｏ ｕ
一
式 中， 为在高输入 电压和轻 负载下 的最小 占空 比（ 计值 为 估 ０３ ； ． ） 为期望 的输 出电压峰峰值 。
４ 仪 表 辅 助 电 源 实 验 ［ ３ ］
对于反激变换 电路 ， 一般为 ５ ５ Ｋ ． 。峰值电流的确定有助 于 反激 式 电 感 和 变 压 器 的 设 计 。如 果 电 源 的 工 作 频 率 选 为
２
— ， …
ｅ ＾ ：一 一
一
２＾ √＼八 ， ＿ ， 、／ ＼ ，： ＼＾； ＾ ， 人 ＾ 、
、： ： ： ，、 、 ， ， 、 『 ： ，、 ’ ＶＶ
Ｃ ２ ５ ．ｍＶ ＂／ ｏ ０ Ｃ － ２ ．Ｖ ｈ ００ ｋ Ｍ ２ ． ｐｓ Ａ Ｍ ｒ ４０
率 为 ２Ｗ ， ８ 其变换 效率 高达 ７ ％， ５ 实验结果证实 了该设计 的可行 ［ ］徐德 鸿 ， 旭 ， 成 林 等译． 关 电源 设 计 指 南 （ 二 版 ） ２ 沈 杨 开 第
（） ２ 根据预估 的峰值 电流 ， 假设刚开始 时把一 次绕组看 作 电 感 器件 ， 则变压器初级 电感 Ｌ 满足下式 ：
Ｌ 一
为 １ ： ：２ ７ ５ １ 。在这种场合 下 ， 功率开 关管 使用 ＭＯ Ｆ Ｔ有 明显 ＳＥ
（） ３计算一 次绕 组的匝数 、 Ｖ的二次绕组 的匝数 和 ＋１Ｖ ＋５ ２ 的二次绕组 的匝数 的比 ：
电路 和 ＵＣ ８ ５控 制 芯 片 设 计 成 功 了 一 种 多 输 出 仪 表 辅 助 电 ３４ 源， 实验 验 证 根 据 该 方 案 设 计 的 样 机 具 有 优 良的 性 能 。
Ｇ
图 １ 输 入 整 流滤 波 电路 原 理
２ ２ Ｄ － Ｃ 反激变 换器 ． Ｃ Ｄ
功率电路采用 Ｉ － 反 激变换器 电路 如图 ２所 示 ， Ｘ Ｉ Ｘ 当功率
摘
要： 本文从 整流滤波电路 、 ｃＤ Ｄ — ｃ反激 变换器 和控制方案等几个方面论述 了仪表辅助 电源的原理 。文 中设计 的输 出为４ １Ｖ和 －２
＋５ Ｖ的仪表辅 助电源具有 功率密度高 、 变换 效率 高、 过载与短路 能力强 、 可靠性高等优 良的综合性能 ， 具有重要应用价值。
叙 词 ： ３ ４ 辅 助 电源 ＵＣ ８ ５ 反 激 变换 器
Ｎ口 ｒ ｉ：Ｎ（ ５）：Ｎ （１ ） ＋ｖ ＋２ ｖ
优势 ， 驱动和开 关损 耗 都 比较小 ， 用 ＭＴＰ ０ ６可 以实现 电 选 ６Ｎ０
流型控 制 。＋５ 输 出整流二 极管 可 以使用 Ｉ ８２ ＋ １Ｖ 输 Ｖ Ｎ５ ２ ， ２ 出二极管整 流选 用 Ｉ ８ ４ Ｎ５０ 。仪 表辅 助 电源 实验 波形 如 图 ３所
１ 引言
近年来 ， 随着 电子技术 的发展 ， 电子测量 仪表 的需 求也越 来 越广泛 ， 而作为给电子仪表供 电的辅助 电源 的需 求也越 来越多 ； 因此设计一 款功 率密度 高、 变换效率 高 、 过载 与短路 能力 强 、 可 靠性高的辅助 电源显得尤 为重要 ， 的辅助 电源 能为 电子仪 表 好 的稳定 、 精确工作提供 可靠 的保障 。本 文尝试利 用 反激 变换器
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Ｅ ｍ￣ ｔ ｐ Ｉ酋 ｅ ｌ ｔ ｓＡ 静 村
基 于 ＵＣ ８ ５的 仪 表 辅 助 电 源 设 计 ３４
Ｄｅｓｇ ｆ ｎ ｔｕ ｉ ｎ ｏ Ｉｓ ｒ ｍｅ ｔ Ａｕ ｌ ｒ Ｐｏ ｅ Ｓｕ ｐ ｙ Ｂａ ｅ ｏ ｎ ｘｉ ａ ｙ ｉ ｗ ｒ ｐ ｌ ｓ ｄ ｎ
３ 关键 电路参数ห้องสมุดไป่ตู้计 ］ 。
３ １ 反激变 压器 设计 ．
（） １ 预估参数 输 出功率 ：
效 串联 电阻和等 效 串联 电感 ， 会导 致 电容发 热 ， 短 电容 寿命 ， 缩
Ｐ ＝∑（ （） ） ～ （
输 入功率 ：
增加输 出纹波 ； 等效 串联 电感 引起 输 出 电压 存在 高频 噪声 。钽
４ｋ ， ０ Ｈｚ则 （）一 １ ． 肛 。 ｃ ２ ５ ｓ ａ ）
仪表 辅 助 电源 设 计 实 例 ： 定 输 出功 率 ２Ｗ ， 入 电 压 额 ８ 输 ２０ ２ Ｖ士 １ ５ ＨｚＡＣ， 路 输 出 分 别 为 ＋ １Ｖ（． Ａ） ＋５ Ｏ ０ 两 ２ １５ 、 Ｖ （Ａ）开关频率为 ４ ｋ ， ２ ， ０ Ｈｚ储能式反激变压器磁 芯选用 钼镍铁合 金 环磁 ， 参考磁导率 与频率 关 系 ， 选择 磁导 率为 １ ５的磁芯 ， ２ 其 型号为 ５３ ０Ａ ， ５ １ 一 ２ 这种磁芯的 Ａｌ ９ｍＨ／ ０ ０匝 ， 为 ０ １０ 绕组 匝数 比
２ 仪 表 辅 助 电源 的 原 理［ ］
２ １ 整流 滤 波电路 ．
典型的输入 整流滤波 电路 通常 由 以下 几部 分组成 ： ＭＩ Ｅ 滤 波器 、 启动浪涌电流限制器 、 浪涌 电压抑 制器 、 整流器 、 输入滤 波
开关 Ｔ 导通时为 电能储存阶段 ， 时可 以把变压器看成一个 电 ｒ 这
ｖ ｒ ｒ ｎ ｏ ｔ ｌ ｒ ｅｔ Ｉｓ ｕ ｎ ｘｌ ｒ ｏ ｅ ｕ ｐｙ ｆ １ Ｖ （ ． Ａ） ｄ＋５ （ Ａ）ｈ ｓ ｉ ｕ ｓ ｆ ｉｈｐ ｗ ｒ ｅ ｓ ｙａ ｄ ｆｃ ｎ ｅｔ ｄｃ ｎｒ ｏ ｃ ｎ ｔ ｍｅ ｔ ｉ ｉ ｙＰ ｗ ｒ ｐ ｌ ｏ ２ １ ５ ａ ｏ ａ ｏｐｊ ． ｒ Ａｕ ａ Ｓ ４ － ｎ Ｖ ２ ａ ｒ ｅ ｇ ｏ ｅ ｎ ｉ ｆ ｉ — ｖｔ ｏｈ ｄ ｔ ｎ ｅｉ ｅ
流能力强 、 易并 联 等优点 。ＵＣ ８ ５芯片使 用很 方便 ， 计者 只 ３４ 设
需确定定时器 的电阻 、 电容 值和检测 电阻的值就可 以了。
本和输入 电容 ， 就可以使 电流导通损耗减少 。
２ 整 流 二极 管 的选 择 ．
２ ４ 电路组成 ．
仪表辅 助电源 电路 组成 为 ： ２Ｖ、 ０ 交 流 电 ， Ｅ 滤 ２ ０ ５ Ｈｚ 经 ＭＩ 波器和变压 器降压后 ， 再经整流桥得 到 ２ Ｖ直流电 ， 电流再经 ４ 该 Ｄ － Ｃ反激变换器变换成两路输 出＋１ Ｖ （． Ａ） ＋５ （Ａ） ＣＤ ２ １５ 、 Ｖ ２ ， 电流控制芯 片 ＵＣ ８ ５为主开关管 提供控制脉冲 。 ３４
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔｈ ｆ ｄｐｅ ｆＩ ｓｒ ｍｅ ｔ ｘｌ ｒ ｏ ｒＳ ｐ ｌ ｒ ｉｃ ｓｅ ｒ ｍ ｍｍｕ ａ ｉ ｎ ｉ ｅｉ ｉｃ ｉ，Ｘ －Ｘ； ｔ ｓｉ ｌｔ ｏ — ｓｒ ｃ ： ｅｐ ｎ ｌｓｏ ｎ ｔｕ ｎ ｉ Ａｕ ｉ ａｙ Ｐ ｗｅ ｕ ｐ ｙ ａ ｅｄｓ ｕ ｓ ｄ ｆｏ ｃ ｉ ｏ ｔ ｔ ａ ｄ ｆ ｔｒｎ ｃ ｕ ｔＩ Ｉ ａ － ｔ ｇ ｎ ｌ ｇ ｒ ｎ ｍｕ ａｅｃ ｎ
电容与铝电解 电容相 比具有较小 的等效 串联 电阻和等效 串联 电 感 ， 以选用钽 电容 ， 过 电容 的并联 ， 以减少 电容 高度 和等 可 通 可
Ｐ 一 ｍ ．
平 均输 入电流 ：
（ 电源整体 效率） 为
效 串联 电 阻 。
输 出电容 的计算公式如下 ：
Ｌ（ ）一 Ｐｉ ｎ
Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｙ ｒ ｓ ＵＣ３ ４ ａ ｘ ｌ ｒ ｏ ｒＳ ｐ ｌ ａ ｔｓ ｉ ｌ ｔ ｏ ｖ ｒ ｏ ８５ ｕ ｉ ａ ｙ ｐ ｗｅ ｕ ｐ ｙ ｉ ｎ —ｔ ｍｕ ａ ｅｃ ｎ ｅ ｔ ｒ
［ 中图分类号］ ＴＭ９ ［ ２ 文献标识码］ Ａ 文章编号 ：５ １０ ４ （ ０ ８ ０—０ ８０ １６ —３ ９２ ０ ） １ ６ —３ ０
整流二极管的 电压应力和 电流应力分别满 足：
Ｖ （ａ ＞ Ｖｗ一 （ Ｖ （ ） Ｒｉ ｍ） ｏ ， 一 Ｎ ／ ＮＤ）
（ ）≈ Ｉｕ（ ｃ 嘶ｎ 。１ ） ｍ）
３ ３ 直 流输 出滤 波 电路 ．
输 出滤 波器把经过 整流 以后 的交流 方波 变换 成直 流输 尤其在反激变换 器 中 ， 择合适 的电容是 非常 必要 的。这是 因 选 为反激变换器 自身与整 流器 之间 没有感 性阻 抗 ， 因而使 得有 很 大 的瞬时 电流流入 和流出电容 。较 大 的交 流电流流 过电容 的等
ＵＣ３ ４ ８ ５
王 吉校