基于UC3842的单端反激式开关电源设计_本科毕业设计
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：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。
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。
基于UC3842的单端反激式开关稳压电源的设计毕业设计论文1
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
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。
基于UC3842的单端反激式隔离开关稳压电源的设计
Im p lem en ta tion of M u ltip liers fo r F in ite F ield s GF (2m ). IEEE T ran saction s on C ircu its and System , V o l. 38, N o. 7, J u ly 1991 4 P. A. Scp tt, S. E. T ava res and L. E. Pepp a rd. A Fa st VL S IM u ltip lier fo r GF (2m ). IEEE J. Selected A rea s in Comm un ica tion s, V o l. SA C24, pp. 62266, JAN. 1986 5 W. W. Peterson and E. J. W eldon, J r. . E rro r2Co rrect2 ing Codes. Cam b ridge,M A :M IT P ress, 1972 6 F. J. M acW illiam s and N. J. A. Sloane. T he T heo ry of E rro r2Co rrecting Codes. N ew Yo rk: N o rth2Ho lland, 1977 7 S. T. J. FENN , M. B ena issa and D. T aylo r. Im p roved A lgo rithm fo r D ivision over GF (2m ). E lectron ics L et2 ters, 4th M a rch 1993 V o l. 29 N o. 5 8 M. A. H a san, V. K. B ha rgava. D ivision and B it2Seria l M u ltip lica tion over GF ( qm ). IEE P roceed ing s2e, V o l. 139, N o. 3,M ay 1992 9 Gu i2L iang Feng. A VL S IA rch itectu re fo r Fa st Inver2 sion in GF (2m ). IEEE T ran saction s on Com p u ters. V o l 38, N o. 10, O cto rber 1989 ■
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。
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的单端反激式开关电源设计
４、短路 过流 保护
脚６ 无输出 ， 截止 ， Ｑ１ 从而保护了 电路 。
当负载变化或其它 因素引起输 出电压ＶＯ 变高 ， 通过Ｒ６ 和Ｒ１ 、 ５、结语 ３ Ｖ 组成的 电压取样 电路和Ｃ ）速 电容 ， Ｉ １ Ｒ２ ９￣ ／ Ｔ Ａ３控制端 １ 电压 会高于 在开关电源的设计中， 由ＵＣ ８２ ３４ 组成的反激式开关电源是整个 它基准 电压２ ５ 这时通过Ｔ ４ １ ．Ｖ， Ｌ ３ 的电流增加 ， 加在光耦发光二极管 变换器 的关键部分 ， 核心部分为Ｐ ｗＭ控制单元。 交流２ｏ ＠ 为开 关 ２ｖ 的 电压也增大 ， 光耦 发光增 强， 光耦Ｃ Ｅ ｗ 极间 电阻变小 ， ３ ４ 的 ＵＣ ８ ２ 电源的输入 ， 得到Ｐ ＷＭ控 制单元的直 流工作 电压 ， 另外结合其工作 ２ 电压升高 ， 脚 促使片 内对Ｐ ＷＭ比较器进行调 节， 减少 占空 比， 通过 特 Ｉ 设计了过流保护 电路， 生， 保证了 电源变换器的正常工作 。 在现代 Ｑ１Ｄ Ｓ 电流变小 ， —极 变压 器储 能减少 ， 输出 电压 降低。 反之 ， Ｏ变 Ｖ 电力 电子应用中越来越广泛 ， 在开关电源中有着 良好的应用前景 。 低， 通过Ｒ 和Ｒ１ 、 Ｒ２ ６ ３Ｖ 组成的电压取样 电路和Ｃ ｝ 速 电容 ， Ｌ ３ ９Ｈ ／ Ｔ ４１ 参考文献 控制端 ｌ 电压会高于它基准 电压２ ５ 这时通过Ｔ ４ １ ．Ｖ， Ｌ ３ 的电流减弱， １ 惠恩宣． 采用 Ｕ ３ ４ Ｃ ８ ２构成 的开关电源． 电子 与 自动化，０ ０４ ２０ ，． 加在光耦 发光二极管 的电压也变小 ， 光耦发光减弱 ， 耦Ｃ Ｅ 光 — 极间 ［ ］ ２胡君 臣． Ｕ ３ ４ 用 Ｃ ８ ２芯片设计开关 电源． 仪表技术， ０ ，． ２ ５６ ０ 电阻变大 ， ３ ４ 脚 电压 降低 ， ＵＣ ８ ２２ 促使片 内对Ｐ ＷＭ￣较器 进行调 ［］ Ｌ ３ 陈小敏， 声华， 黄 万山明等． 基于 ＵＣ ８ ３的反激式开 关电源反馈 ３４ 节， 增大 占空 比， 通过Ｑｌ － 极 电流变大 ， Ｄ Ｓ 变压器储 能增 加 ， 出 ［ ］ 输 电路 的设 计 ． 信 电源 技 术，０ ６ ． 通 ２０， ７ 电压 升 高 。
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反激式开关电源的设计
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芯片的单端反激式开关电源设计
基于UC3842芯片的单端反激式开关电源设计作者：赵志敏来源：《科技与创新》2014年第06期摘要：基于UC3842芯片，采用模块化设计方案，制作了一款单端反激式开关电源。
该开关电源对电源技术的发展有着重要的应用价值。
关键词：UC3842芯片；电源设计；单端反激式开关；电路控制中图分类号：TN86 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）06-0036-021 问题的提出在现代电子设备中，电能变换和功率传递都离不开直流电源，且对电源的要求越来越高。
近年来，随着电源技术的飞速发展，高效率的开关电源已被广泛应用在生活中，小型化、高频化、继承化的特点已成为开关稳压电源发展的方向。
单端反激式变换器电路简单，可以高效提供直流输出，被应用在许多方面，并取得很好的效果。
2 单端反激式开关电源概述UC3842芯片是目前我国应用比较广泛的一种高性能固定频率电流型控制脉宽调制芯片，它是由美国Unitrode公司开发的新型控制器，具有良好的电压调整率和负载调整率，且稳定性和动态性也有了明显提高。
单端反激式开关电源的工作原理是利用UC3842集成芯片单电源供电、带电流正向补偿和单路调制输出的特点。
变压器变压比的大小是由输出电压的大小决定的。
对于那些处在驱动隔离输出的单端开关高频中的小容量开关电源，通常用UC3842构成的传统离线式反激变换器电路，将误差比较器的反向输入端通过反馈绕组。
将经过电阻分压后得到的信号与内部2.5 V的基准电压进行比较，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，从而达到控制PWM序列的占空比，实现电路稳定的目的。
3 单端反激式开关电源设计3.1 系统参数的设计3.1.1 电路形式电路采用单端反激式形式。
3.1.2 交流电源电压交流电源的电压为220 V，误差为10%.3.1.3 开关电源的输出电压和输出电流开关电源的输出电压和电流有以下三种形式：①+30 V，1 A；②12 V，0.5 A；③+5 V，1 A。
基于UC3842芯片的单端反激式开关电源设计
基于UC3842芯片的单端反激式开关电源设计
赵志敏
【期刊名称】《微计算机信息》
【年(卷),期】2014(000)006
【摘要】基于UC3842芯片，采用模块化设计方案，制作了一款单端反激式开关电源。
该开关电源对电源技术的发展有着重要的应用价值。
%Based on the UC3842 chip, modular design, the production of a single-ended flyback switching power supply. The switching power supply technology for development has important application value.
【总页数】2页(P36-36,38)
【作者】赵志敏
【作者单位】冀东油田供电公司，河北唐山 063299
【正文语种】中文
【中图分类】TN86
【相关文献】
1.基于UC3842芯片的单端反激式开关电源设计 [J], 赵志敏;
2.基于UC3842的单端反激式开关电源设计 [J], 肖雷
3.基于UC3842的单端反激式开关电源设计 [J], 肖雷
4.基于UC3842的单端反激式开关电源设计 [J], 王秋妍;郑浩;王道平;王凯;
5.基于UC3842的单端反激式开关电源的设计与分析 [J], 夏泽中;王彬;李军
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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。
uc3842单端反激
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 。
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芯片的单端反激式开关电源设计
基于UC3842芯片的单端反激式开关电源设计赵志敏（冀东油田供电公司，河北唐山 063299）摘 要：基于UC3842芯片，采用模块化设计方案，制作了一款单端反激式开关电源。
该开关电源对电源技术的发展有着重要的应用价值。
关键词：UC3842芯片；电源设计；单端反激式开关；电路控制中图分类号：TN86 文献标识码：A 文章编号：2095－6835（2014）06－0036－021 问题的提出在现代电子设备中，电能变换和功率传递都离不开直流电源，且对电源的要求越来越高。
近年来，随着电源技术的飞速发展，高效率的开关电源已被广泛应用在生活中，小型化、高频化、继承化的特点已成为开关稳压电源发展的方向。
单端反激式变换器电路简单，可以高效提供直流输出，被应用在许多方面，并取得很好的效果。
2 单端反激式开关电源概述UC3842芯片是目前我国应用比较广泛的一种高性能固定频率电流型控制脉宽调制芯片，它是由美国Unitrode公司开发的新型控制器，具有良好的电压调整率和负载调整率，且稳定性和动态性也有了明显提高。
单端反激式开关电源的工作原理是利用UC3842集成芯片单电源供电、带电流正向补偿和单路调制输出的特点。
变压器变压比的大小是由输出电压的大小决定的。
对于那些处在驱动隔离输出的单端开关高频中的小容量开关电源，通常用UC3842构成的传统离线式反激变换器电路，将误差比较器的反向输入端通过反馈绕组。
将经过电阻分压后得到的信号与内部 2.5 V 的基准电压进行比较，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，从而达到控制PWM序列的占空比，实现电路稳定的目的。
3 单端反激式开关电源设计3.1 系统参数的设计3.1.1 电路形式电路采用单端反激式形式。
3.1.2 交流电源电压交流电源的电压为220 V，误差为10%.3.1.3 开关电源的输出电压和输出电流开关电源的输出电压和电流有以下三种形式：①+30 V，1 A；②12 V，0.5 A；③+5 V，1 A。
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。
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毕业设计基于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，IGBT前言 (1)第1章开关电源的简介 (2)1.1 开关电源概述 (2)1.1.1 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. (5)1.2.3电力二极管 (5)1.2.4光耦PC817 (6)1.2.5电力场效应晶体管MOSFET (7)第2章主要开关变换电路 (1)2.1 滤波电路 (1)2.2 反馈电路 (1)2.2.1电流反馈电路 (1)2.2.2电压反馈电路 (2)2.3电压保护电路 (2)第3章UC3842 .................................................. 错误!未定义书签。
3.1 UC3842简介 (3)3.1.1 UC3842的引脚及其功能 (4)3.1.2 UC3842的内部结构 (4)3.1.3 UC3842的使用特点 (5)3.2 UC3842的典型应用电路 (6)3.2.1反激式开关电源 (6)3.2.2 UC3842控制的同步整流电路 (6)3.2.3升压型开关电源 (8)第4章利用UC3842设计小功率电源 (9)4.1 电源设计指标 (9)4.1.1元件的选择 (9)4.1.2电路结构的选择 (10)4.2 启动电路 (11)4.3 PWM脉冲控制驱动电路 (12)4.4 直流输出与反馈电路 (12)4.5 总体电路图分析 (14)结论 (14)参考文献 ............................................................. 错误!未定义书签。
致谢................................................................... 错误!未定义书签。
附录1：总体电路图. (14)附录2：开关电源常用英文标志与缩写.......... 错误!未定义书签。
外文资料译文 ..................................................... 错误!未定义书签。
前言电源[power supply; power source] 向电子设备提供功率的装置。
把其他形式的能转换成电能的装置叫做电源。
发电机能把机械能转换成电能，干电池能把化学能转换成电能.发电机.电池本身并不带电,它的两极分别有正负电荷,由正负电荷产生电压(电流是电荷在电压的作用下定向移动而形成的),电荷导体里本来就有,要产生电流只需要加上电压即可,当电池两极接上导体时为了产生电流而把正负电荷释放出去,当电荷散尽时,也就荷尽流(压)消了.干电池等叫做电源。
通过变压器和整流器，把交流电变成直流电的装置叫做整流电源。
能提供信号的电子设备叫做信号源。
晶体三极管能把前面送来的信号加以放大，又把放大了的信号传送到后面的电路中去。
晶体三极管对后面的电路来说，也可以看做是信号源。
整流电源、信号源有时也叫做电源。
电力电子技术的发展,特别是大功率器件IGBT和MOSFET的迅速发展,将开关电源的工作频率提高到相当高的水平,使其具有高稳定性和高性价比等特性。
开关电源技术的主要用途之一是为信息产业服务，信息技术的发展对电源技术又提出了更高的要求,从而促进了开关电源技术的发展。
第1章 开关电源的简介1.1 开关电源概述1.1.1 开关电源的工作原理开关电源就是采用功率半导体器件作为开关元件，通过周期性通断开关，控制开关元件的占空比调整输出电压，开关电源的工作原理可以用图1-1进行说明。
图中输入的直流不稳定电压Ui 经开关S 加至输出端，S 为受控开关，是一个受开关脉冲控制的开关调整管，若使开关S 按要求改变导通或断开时间，就能把输入的直流电压Ui 变成矩形脉冲电压。
这个脉冲电压经滤波电路进行平滑滤波后就可得到稳定的直流输出电压Uo 。
(b)(a)(a) 电路图；(b) 波形图图1-1开关电源的工作原理为方便分析开关电源电路，定义脉冲占空比如下TT D ON (1-1) 式中，T 表示开关S 的开关重复周期；TON 表示开关S 在一个开关周期中的导通时间。
开关电源直流输出电压Uo 与输入电压Ui 之间有如下关系：Uo=U i D (1-2)由式(1-1)和式(1-2)可以看出，若开关周期T 一定，改变开关S 的导通时间n 0T ，即可改变脉冲占空比D ，从而达到调节输出电压的目的。
T 不变，只改变n 0T 来实现占空比调节的稳压方式叫做脉冲宽度调制(PWM)。
由于PWM式的开关频率固定，输出滤波电路比较容易设计，易实现最优化，因此PWM式开关电源用得较多。
若保持T不变，利用改变开关频率f=1/Tn0实现脉冲占空比调节，从而实现输出直流电压Uo稳压的方法，称做脉冲频率调制(PFM)。
由于该方式的开关频率不固定，因此输出滤波电路的设计不易实现最优化。
既改变T，又改变T，实现脉冲占空比调节的稳压方n0式称做脉冲调频调宽方式。
在各种开关电源中，以上三种脉冲占空比调节的稳压方式均有应用[1]。
1.1.2 开关电源的组成开关电源的基本组成如图1-2所示。
其中DC/DC变换器用以进行功率变换，它是开关电源的核心部分；驱动器是开关信号的放大部分，对来自信号源的开关信号进行放大和整形，以适应开关管的驱动要求；信号源产生控制信号，该信号由它激或自激电路产生，可以是PWM信号、PFM信号或其他信号；比较放大器对给定信号和输出反馈信号进行比较运算，控制开关信号的幅值、频率、波形等，通过驱动器控制开关器件的占空比，以达到稳定输出电压值的目的。
除此之外，开关电源还有辅助电路，包括启动、过流过压保护、输入滤波、输出采样、功能指示等电路。
反馈回路检测其输出电压，并与基准电压比较，其误差通过误差放大器进行放大，控制脉宽调制电路，再经过驱动电路控制半导体开关的通断时间，从而调整输出电压。
DC/DC变换器有多种电路形式，其中控制波形为方波的PWM变换器以及工作波形为准正弦波的谐振变换器应用较为普遍。
开关电源的负载变换瞬态响应主要由输出端LC滤波器的特性决定，所以可以通过提高开关频率、降低输出滤波器LC的方法来改善瞬态响应特性。
图1-2 开关电源的基本组成1.1.3 开关电源的特点开关电源具有如下特点：(1) 效率高。
开关电源的功率开关调整管工作在开关状态，所以调整管的功耗小，效率高，一般在80%～90%，高的可达90%以上；(2) 重量轻。
由于开关电源省掉了笨重的电源变压器，节省了大量的漆包线和硅钢片，从而使其重量只有同容量线性电源的1/5，体积也大大缩小了；(3) 稳压范围宽。
开关电源的交流输入电压在90~270 V内变化时，输出电压的变化在±2%以下。
合理设计开关电源电路，还可使稳压范围更宽并保证开关电源的高效率；（4）安全可靠。
在开关电源中，由于可以方便地设置各种形式的保护电路，因此当电源负载出现故障时，能自动切断电源，保障其功能可靠；(5) 功耗小。
由于开关电源的工作频率高，一般在20 kHz以上，因此滤波元件的数值可以大大减小，从而减小功耗；特别是，由于功率开关管工作在开关状态，损耗小，不需要采用大面积散热器，电源温升低，周围元件不致因长期工作在高温环境而损坏，因此采用开关电源可以提高整机的可靠性和稳定性[2]。
1.2 开关器件1.2.1开关器件的特征同处理信息的电子器件相比，开关电源的电子器件具有以下特征：(1) 能处理电功率的大小，即承受电压和电流的能力是开关器件最重要的参数，其处理电功率的能力小至毫瓦级，大至兆瓦级，大多远大于处理信息的电子器件。
(2) 开关器件一般都工作在开关状态，导通时(通态)阻抗很小，接近于短路，管压降接近于零，电流由外电路决定；阻断时阻抗很大，接近于断路，电流几乎为零，管子两端电压由外电路决定。
(3) 开关器件的动态特性也是很重要的方面，有些时候甚至上升为第一位的重要问题。
作电路分析时，为简单起见往往用理想开关来代替实际开关。
(4) 电路中的开关器件往往需要由信息电子电路来控制。
在主电路和控制电路之间，需要一定的中间电路对控制电路的信号进行放大，这就是开关器件的驱动电路。
1.2.2器件TL431.TL431是一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准电压源。
它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从Vref（2.5V）到36V范围内的任何值。
该器件的典型动态阻抗为0.2Ω，在很多应用中可以用它代替齐纳二极管，例如，数字电压表，运放电路、可调压电源，开关电源等等[3]。
TL431特点：（1）最大输出电压为36V；（2）电压参考误差：±0.4％，典型值@25℃（TL431B）；（3）低动态输出阻抗，典型0.22Ω ；（4）负载电流能力1.0mA to 100mA；（5）等效全范围温度系数50 ppm/℃典型；（6）温度补偿操作全额定工作温度范围；（7）低输出噪声电压。
RKA图1－3 tl431的外观和管脚1.2.3电力二极管电力二极管可分为普通二极管, 快恢复二极管,肖特基二极管三种。
(1) 普通二极管(General Purpose Diode)普通二极管又称为整流二极管(Rectifier Diode)，多用于开关频率不高(1 kHz以下)的整流电路中。
其反向恢复时间较长，一般在5 s以上，这在开关频率不高时并不重要。
其正向电流定额值和反向电压定额值可以达到很高，分别可达数千安和数千伏以上。
(2) 快恢复二极管(FRD)快恢复二极管是恢复过程很短，特别是反向恢复过程很短的二极管，简称为快速二极管。
快速二极管在工艺上多采用了掺金措施，有的采用PN结型结构，有的采用改进的PiN结构。