基于UC3844的多路输出双管正激电源设计
多路输出反激式开关电源设计要点
多路输出反激式开关电源设计要点多路输出反激式开关电源设计摘要:以UC3844芯片为控制核心，设计并制作了多路输出反激式开关电源。
完成了多路输出反激式开关电源系统设计，完成具体模块电路详细设计，包括 EMI 滤波电路、前级保护和整流桥电路、缓冲吸收电路、高频变压器、UC3844的启动与驱动电路、电流检测和过流保护电路等。
合理选择、设计和分配了开关电源各电路参数；设计出电路原理图，根据设计规范制作出 PCB，并组装出电源样机，最后对设计的样机进行测试验证。
开关电源样机输出电压稳定性较高，输出电压纹波较小，符合设计规范小于80mV 的要求；样机整体测试结果表明，电源各项指标均符合要求，输出稳定，性能较好。
关键词：开关电源；反激式；UC3844；模块化Design of Multi-output Flyback Switching Power SupplyAbstract: It was designed and produced a set of multiple output fly-back switching power supply, using the chip UC3844 as the control core. The design of the system and specific module circuits was completed. The module circuits include EMI filter circuit, level protection and bridge rectifier circuit, snubber circuit, high frequency transformer, start and drive circuit of UC3844, current sensing and over-current protection circuit. The parameters of switching power supply circuit were chose, designed and distributed reasonably. According to the schematic circuit design and design specifications, we produced the PCB, and assembled the prototype of power supply, also finished the test in the final.The higher stability of the output voltage of the switching power supply prototype, the output voltage ripple is small, meet the design specifications to the requirements of less than 80mV; The prototype of the overall test results show that the power of the indicators are in line with the requirements, output stability, better performance.Keywords: switch power supply；flyback；UC3844；Modular目录1 概述 01.1 课题研究背景与意义 01.2 课题设计内容 02 反激式开关电源系统分析 02.1 反激变换器工作原理分析 02.2 控制电路分析 (2)2.3 系统整体架构 (4)3系统设计 (5)3.1 变压器设计 (5)3.2 控制芯片选择 (11)3.3 控制芯片驱动电路及定时电阻电容计算 (13)3.4 缓冲吸收电路 (17)3.5 前置保护电路 (18)3.6 EMI滤波电路选择与设计 (18)3.7 输入整流滤波电路 (19)3.8 反馈电路设计 (21)3.9电流检测和过流保护电路 (22)3.10 软启动电路 (23)3.11 MOS管瞬态抑制保护电路 (24)4 系统调试 (24)4.1 硬件调试 (24)4.2 空载输出电压波形测量 (25)4.3 纹波测量与分析 (25)5 结束语 (29)参考文献 (30)致谢 (31)附录 (32)附录1 多路输出反激式开关电源原理图 (34)附录2 多路输出反激式开关电源PCB图 (35)附录3 多路输出反激式开关电源系统元器件清单 (36)多路输出反激式开关电源设计1 概述1.1 课题研究背景与意义随着电力电子技术的高速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电力电子设备都离不开可靠的电源，其供电一般采用开关电源。
基于UC3842的多端反激式开关电源的设计与实现
论文提交日期
学校代号：10532 学 密 号：S1109W309 级：公开
湖南大学工程硕士学位论文
基于 UC3842 的多端反激式开关电源 的设计与实现
学位申请人姓名： 导师姓名及职称： 培 专 养 业 单 名 位： 称：
朱晓曲 全惠敏 副教授 刘国清高工
电气与信息工程学院 电子与通信工程 2013 年 4 月 15 日 2013 年 5 月 18 日 黎福海 教授
作者签名：
日期：
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月
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学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。 本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1、保密□，在______年解密后适用本授权书。 2、不保密√ □。 （请在以上相应方框内打“√”）
论文提交日期 ： 论文答辩日期 ： 答辩委员会主席：
Design and Implementation of the UC3842 multiple-output flyback switching power
by Zhu Xiaoqu B.E.（Hunan University of Science and Technology）2011 A thesis submitted in partial satisfaction of the Requirements for the degree of Master of Engineering in Electronics and Communications Engineering in the Graduate School of Hunan University
基于UC3843PWM控制的正激式多路直流稳压的开关电源设计
目录1 概述 (1)1.1基本定义 (1)1.2技术指标 (2)1.3目前的研究现状 (3)2 方案论证 (5)3 正激式变换器拓扑分析 (6)3.1基本结构 (6)3.3正激式拓扑分析 (7)3.3.1 基本工作原理 (7)3.3.2 选择电路器件的类型 (8)4 输入回路的设计 (10)4.1原理电路 (10)4.2设计中的模块 (10)5 整流变压器的设计 (14)5.1变压器概述 (14)5.1.1 与变压器相关的一些基本概念 (15)5.2开关电源变压器用料介绍 (16)5.3变压器设计 (18)5.3.1 变压器参数的设计 (18)5.3.2 变压器绕制方法 (19)6 输出回路的设计 (22)6.1电感的设计 (22)6.2滤波电容设计 (24)7 附加电路 (25)7.1软启动电路 (25)7.2反馈控制电路 (26)7.4驱动电路 (27)7.4保护电路 (27)7.5功率因数校正 (28)7.6效率改善 (28)8 设计规范 (29)8.1部份零件电气余量使用标准 (29)8.2零件摆放问题 (29)8.3CASE设计问题 (30)8.4散热片设计问题 (30)8.5DFX的基本原则 (30)9 总电路及PCB (32)9.1电路图 (32)9.2电路的PCB图 (32)10 电源的性能测试 (33)10.1效率 (33)10.2 输入电压变化，输出电压变化 (33)参考文献 (34)致谢 (35)附录 (36)1元件清单.................................................................................错误！未定义书签。
2原理图 (36)3原理图的PCB图 (37)1 概述1.1 基本定义1.1.1 开关电源应用半导体器件作为开关（通常是晶体管或MOSFET），将一种电源形态转变成另一种电源形态，并在转变时利用自动控制稳定输出且有保护环节的电源称为开关电源。
uc3844开关电源电路图汇总
uc3844开关电源电路图汇总（反激式变换电路/高频变压器/电流反馈电路）uc3844应用电路图（一）主电路图1是所设计电源的原理图，主电路采用单端反激式变换电路，220V交流输入电压经桥式整流、电容滤波变为直流后，供给单端反激式变换电路，并通过电阻R1、C2为UC3844提供初始工作电压。
为提高电源的开关频率，采用功率MOSFET作为功率开关管，在UC3844的控制下，将能量传递到输出侧。
为抑制电压尖峰，在高频变压器原边设置了RCD缓冲电路。
UC3844外围电路设计UC3844内部主要由5.0V基准电压源、振荡器（用来精确地控制占空比调节）、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。
UC3844的典型外围电路如图2所示，图中脚7是其电源端，芯片工作的开启电压为16V，欠压锁定电压为10V，上限为34V，这里设定20V给它供电，用稳压二极管稳压，同时并联电解电容滤波，其值为10uF。
开始时由原边主电路向其供电，电路正常工作以后由副边供电。
原边主电路向其供电时需加限流电阻，考虑发热及散热条件，其值取为62kΩ/5W，为了防止输出电压不稳定时较高的电压直接灌人稳压二极管，导致其过压烧坏，在输出端给UC3844供电的线路与稳压管相连接处串入一只二极管。
脚4接振荡电路，产生所需频率的锯齿波，工作频率为=1.8/CTRT，振荡电阻RT和电容CT的值分别为100kΩ、200pF。
脚8是其内部基准电压（5V），给光耦副边的三极管提供偏压。
脚2及脚1为内部电压比较器的反相输入端和输出端，它们之间接一个15kΩ的电阻构成比例调节器，这里采用比例调节而不用PI调节的目的是为了保证反馈回路的响应速度。
脚6是输出端，经一个限流电阻（22Ω/0.25w）限流后驱动功率MOSFET（IRF840（＄0.6202）），为保护功率MOSFET，在脚6并联一支15V的稳压二极管。
基于UC3844的多路输出双管正激电源设计
输出部分采用半波加续流二极管整流，二极管选用超
与瞬态电压抑制器 （ＴＶＳ） 并联，可靠保护开关管。R３、C２、 快恢复 ＭＵＲ８２０，额定值为 ８Ａ／２００Ｖ，恢复时问为 ３０ｎｓ。
124 磁性元件与电源·2013.10
3 控制电路的设计
开关管 Ｑｌ 和 Ｑ２ 同时导通，能量通过高频变压器传输到输 保护功率 ＭＯＳＦＥＴ 不被损坏。R１、R２、C１、Ｄ３ 与 R４、R５、
出侧，经整流输出给负载 ；开关管关断时，变压器能量通 C３、Ｄ４ 构成了两个开关管的缓冲电路，Ｄ３ 和 Ｄ４ 选用超快
过续流二极管 Ｄ１ 和 Ｄ２ 回馈到输入端，变压器磁芯复位。 恢复管，其最大反向耐压值为 ７００Ｖ，恢复时间为 ３０ｎｓ。
作者简介
石晓丽，女，１９８２年生，硕士生，研究方向为电力电
子与电力传动。
图 ６ 输入电压 ６００Ｖ 时开关驱动信号
张代润，男，１９６５年生，博士，教授，从事有源电力 滤波技术、交流电机变频调速、交直流电源等教学及研究。
出，另一种是精度较高时采用三端稳压管 ＬＭ３５０ 进行调整。
黄念慈，男，１９４５年生，教授，变流器的基本理论与
与全桥变换器和半桥变换器相比，其在结构上有抗桥臂直
通的优点，因此已成为应用最为普遍的电路拓扑结构。本
文设计了一种采用 ＵＣ３８４４ 控制的多路输出双管正激开关
电源。ＵＣ３８４４ 是一种电流调制的 ＰＷＭ 控制器，实现电压电
流双闭环控制，芯片内阻较大 （３０ｋ），启动电流小（小于 １ｍＡ），因此在高压输入时仍然可以使用大电阻分压来进行
表 １ 实测数据比较
测试项目
测试条件 ２４Ｖ 支路 ±１２Ｖ 支路
５Ｖ支路
基于UC3842的多路输出电压型开关电源
基于UC3842的多路输出电压型开关电源设计
题（中、英文）目
基于 UC3842 的多路输出电压型开关电源设计 Design of Multi-output Voltage Switching Power Supply Based on UC3842
作 学
者 科
姓 门
名 类
张召朋
指导教师姓名、职务 宣荣喜 教授 电力电子与电力传动
工学 学科、专业
目录
目录
第一章 绪论 ..................................................................................................................... 1 1.1 课题研究的背景及意义 ............................................................................ 1 1.2 国内外开关电源研究现状 ........................................................................ 1 1.3 本文主要工作和内容安排 ........................................................................ 3 第二章 电源系统设计 ..................................................................................................... 5 2.1 开关电源设计指标 .................................................................................... 5 2.2 电源结构及工作原理 ................................................................................ 5 2.2.1 开关电源的组成 ............................................................................. 5 2.2.2 开关电源的工作原理 ..................................................................... 6 2.2.3 反激式开关电源拓扑分析 ............................................................. 6 2.3 开关电源体系结构设计 ............................................................................ 7 2.4 本章小结 .................................................................................................... 8 第三章 开关电源模块设计 ............................................................................................. 9 3.1 EMI 滤波电路设计 .................................................................................... 9 3.1.1 EMI 滤波电路 ................................................................................. 9 3.1.2 EMI 电路设计与参数计算 ........................................................... 10 3.2 整流滤波电路 .......................................................................................... 13 3.2.1 全桥整流电路 ............................................................................... 13 3.2.2 整流桥器件选择 ........................................................................... 13 3.2.3 输入滤波电容参数估算 ............................................................... 14 3.3 功率因数校正 .......................................................................................... 15 3.3.1 升压变换器电路的设计 ............................................................... 16 3.3.2 乘法器分压电阻及电流比较器电阻计算 ................................... 18 3.3.3 误差放大器偏置电阻 ................................................................... 19 3.3.4 启动电路元件的计算与选用 ....................................................... 19 3.3.5 滤波电容的计算 ........................................................................... 19 3.4 高频变压器设计 ...................................................................................... 20 3.4.1 计算最大与最小直流输入电压 ................................................... 21 3.4.2 确定占空比 Dmax .......................................................................... 21 3.4.3 计算输入功率与输出功率 ........................................................... 22 3.4.4 用 AP 法选择磁芯材料................................................................ 22
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UC3844的反激开关电源设计
基于UC3844的反激开关电源设计引言随着现代科技的飞速发展，开关电源正朝着小、轻、薄的方向发展。
反激变换器因具有电路拓扑简单、输入电压范围宽、输入输出电气隔离、体积重量小、成本低、性能良好、工作稳定可靠等优点，被广泛应用于实际变换器设计中。
以前大多数开关电源采用离线式结构，一般从辅助供电绕组回路中通过电阻分压取样，该反馈方式电路简单，但由于反馈不是直接从输出电压取样，没有与输入隔离，抗干扰能力也差，下面的设计采用可调式精密并联稳压器TL431配合光耦构成反馈回路，达到了更好的稳压效果。
1 UC3844芯片的介绍UC3844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，由该集成电路构成的开关稳压电源与一般的电压控制型脉宽调制开关稳压电源相比具有外围电路简单、电压调整率好、频响特性好、稳定幅度大、具有过流限制、过压保护和欠压锁定等优点。
其内部电路结构如图1所示。
该芯片的主要功能有：内部采用精度为±2.0％的基准电压为5.00V，具有很高的温度稳定性和较低的噪声等级；振荡器的最高振荡频率可达500kHz。
内部振荡器的频率同脚8与脚4间电阻Rt、脚4的接地电容Ct的关系如式（1）所列，即其内部带锁定的PWM（Pulse Width Modulation），可以实现逐个脉冲的电流限制；具有图腾柱输出，能提供达1A的电流直接驱动MOSFET功率管。
2 电源的设计及稳压工作原理单端反激变换器，所谓单端，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；反激式变换器工作原理，当加到原边主功率开关管的激励脉冲为高电平使MOSFET、开关管导通时，整流后的直流电压加在原边绕组两端，此时因副边绕组相位是上负下正，使整流二极管反向偏置而截止，磁能就储存在高频变压器的原边电感线圈中。
图2中MOSFET功率开关管的源极所接的R12是电流取样电阻，变压器原边电感电流流经该电阻产生的电压经滤波后送入UC3844的脚3，构成电流控制闭环。
基于UC3844多路输出开关电源的设计_车保川
作者简介：车保川（1985—），女，山西长治人，江苏城市职业学院讲师。
2012年12月第6期（总第95期）济南职业学院学报Journal of Jinan Vocational College Dec．2012No．6（Serial No．95）基于UC3844多路输出开关电源的设计车保川（江苏城市职业学院，江苏常州213001）摘要：阐述了一种采用UC3844集成芯片实现的单端反激式开关电源。
通过阐述主电路以及控制电路的工作原理，提供了完整的多路输出开关电源设计方案。
经测试表明按此方法设计的开关稳压电源可输出5V ，12V ，+15V ，－15V ，24V ，该电路实现简单，效率高，可靠性高。
关键词：UC3844；单端反激电路；多路输出；开关电源中图分类号：TN86文献标识码：B文章编号：1673－4270（2012）06－0088－031引言在工业电子设备中，通常会用到多种电位的电源，所以研制多路输出开关电源是非常有实际意义的。
多路输出开关电源可以减小电源的体积，减轻重量，节省成本，具有较强的实用价值。
本设计在参考各种开关电源的基础上，采用单端反激作为电源的主电路，控制芯片采用电流型控制芯片UC3844，开关管选择频率较高的IGBT ，为节省变压器体积，频率定位100KHz 。
为使其适用于多种场合，采用多个绕组的脉冲变压器以输出多种常用的输出电压，以输出功率定为50W ，可满足大多控制电路需要。
2主电路设计本设计主电路的选取单端反激电路，单端反激电路的特点是：电路简单、体积小巧且成本低。
单端反激电路如图1所示。
图1单端反激电路其工作原理是：起始时开关K 合上，电源给变压器供能，并以磁能的形式储存于变压器中。
N1的极性为上正下负，N2的为上负下正，二极管截止，次边无电流。
然后开关K 断开，由于次边无电流输出，在N1自感作用下，N1下端电压超出电源，电感内储蓄了较高的磁能，此时N1极性变为下正上负，由于互感的作用N2的极性变为上正下负，二极管导通，变压器的磁能由N2线圈释放出来，N1线圈的下端电压开始回落。
基于UC3844的中功率反激式开关电源设计
图 2 开关电源原理图
4 设计思路
（1）磁心的选择 高频变压器的最大承受功率 Pm 与磁心截面积 Sj (单位是 cm2 )之间存在下述经验公
式
Sj = 0.15 Pm
…………………………………
公式 1
其 中 Sj = CD ， C 为 舌 宽 ； D 为 磁 心 厚 度 ， Pm 单 位 为 W 。 现 实 际 输 出 功 率
自馈绕组 N2 回路中的整流管 D8 采用 BVY26E 型快速恢复二极管，其中 Uf=0.44V。
绕组两端的有效值电压为 20V 时，经整流滤波后可获得大约 16V 的直流电源，向 UC3844
供电，不难算出
N2
=
140´(20 + 0.44)(1 230 ´ 0.425
0.425)
=
16.8
基于UC3844控制的双管正激式变换器在电动自行车充电器中的应用
越普及，其动力部分市场上大多采用阀控式全密封免维护铅 酸蓄电池。该蓄电池在正常充电时，比较好的充电方式是恒压
和死区阶段。在能量转移阶段，原边的两个 Ｍ Ｏ ＳＦＥＴ 管 Ｑ １、Ｑ ２ 都导通，能量从输入端向输出端转移；在变压器磁复位阶段，原
限流充电，即充电电源的电压在整个充电过程中是恒定的，同 时对初充电流加以限制。
Ｕ Ｃ ３８４４ 具有电压环和电流环双闭环控制性能，其内部 这样可以提高系统的动态响应，同时采用了光耦隔离技术，使
方框图如图 ２ 所示。其引脚共有 ８ 个，第 ２ 脚是电压反馈端， 整个反馈系统更加安全可靠。内环依然通过 Ｕ Ｃ ３８４４ 的电流
将取样电压加至 Ｅ ／Ａ 误差放大器的反相输入端，与同相放大 测量脚和内部电流测定比较器构成电流环。考虑到过流对系
关键词 Ｕ Ｃ ３８４４ 双管正激式开关电源 充电器
Ａｐｐｌｉｃａ ｔｉｏｎ ｏｆ ａ Ｄｕａ ｌ－ ｔｒａ ｎｓ ｉｓ ｔｏｒ Ｆｏｒｗａ ｒｄ Ｓ ｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｐ ｏｗｅ ｒ Ｓ ｕｐｐｌｙ ｉｎ Ｅｌｅ ｃｔｒｉｃ Ｂｉｃｙｃｌｅ Ｃｈａ ｒｇｅ ｒ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏｎ ＵＣ３８４４ Ｂ ｙ ＬｉＲ ａｎ，Ｍ ａｏ Ｍ ｅｉｑｉｎ，Ｓ ｕ Ｊｉａｎｈｕｉａｎｄ Ｚｈａｎｇ Ｇ ｕｏｒｏｎｇ
图 ３ ＴＬ４３１ 内部等效电路
图 ４ 可调电压源外部接线
基于上面的分析，本文采用了电压环和电流环双环控制
控制电路主要由电流型脉宽调制控制器 Ｕ Ｃ ３８４４ 和可调 的思想，控制电路如图 ５ 所示。其中利用 ＴＬ４３１ 稳压的性能代
基准电压源 ＴＬ４３１ 组成。
替 Ｕ Ｃ ３８４４ 中的 Ｅ ／Ａ 误差放大器的功能，实现电压闭环控制，
时间
表 １ 蓄电池充电过程 充电电压
UC3844的多路输出双管正激电源设计
VFB
R2 R4
C1 R3 R5 C2 C3
R1
VCC IFB
17
3 2
C4 R6
86
45
R7
D1
R8 D2
R9 D3
R10Q1驱动 信号
R11 Q2驱动 信号
图 3 UC3844 的双管驱动图
4. 调整电压精度
传统的 UC3844 用于反激变换器采用离线式结构，这种方式电路简单，整个补偿网络
只由 PI 电路构成，参数选择简便。但是由于反馈不直接从输出电压取样，所以输出电压
本文设计的变换器输出功率 200W，工作频率 50kHz，工作范围 400V～600V，输出 4 路分别为 24V、±12V 和 5V。
图 1 是变换器的原理图，主电路是双管正激变换器，开关管 Q1 和 Q2 同时导通，能量
通过高频变压器传输到输出侧，经整流输出给负载；开关管关断时，变压器能量通过续流
VOUT
= 1.25V(1+
R2 R1
)+
I ADJ
× R2
其中 IADJ = 50μA ， R1 = 240Ω ，通过调整可调电阻 R2 来对输出稳压值进行调节。
电路中输出滤波电容 C2 的存在，LM350 对输入到LM350 的电压纹波非常敏感，因此在输
入端增加旁路电容C1来削弱输入电压纹波的影响。
UC3844 电流 PWM 模式集成控制芯片广泛用于中小功率的 DC/DC 开关电源，UC3844 内部主要由 5.0V 基准电压源、振荡器、降压器、电流检测比较器、PWM 锁存器、高增益 E/A 误差放大器和用于驱动功率 MOSFET 的大电流推挽输出电路等构成，启动/关闭电压 阀值为 16V/10V，输出最大占空比为 50%，工作频率 0～500kHz，驱动能力达±1A。
基于UC3844的反激变换器设计与实现
20 | 电子制作 2020年08月因此对供电设备的需求和要求也越来越高。
而变换器具有效率高，体积小，重量轻的优点，因此广泛用于军事，航空航天，仪器仪表，医疗设备，家用电器等领域[1]。
本文主要介绍了一款反激式变换器的设计方案。
1 反激拓扑基本结构和原理传统的反激动变换器的电路拓扑基本结构如图1所示，当开关管Q 导通时，次级侧整流管截止，此时变压器相当于储能电感储存能量，负载由输出电容提供能量。
当开关管Q 断开，变压器释放能量，此时整流二极管导通，给负载供反激式变换器的变压器一次绕组和二次绕组极性相反，这也是反激名字的由来， 变压器的工作状态可以分为储存能量和释放能量两个独立的部分，实现了电隔离和电压匹配。
2 硬件电路设计■2.1 RCD 钳位电路在反激式电源中，开关管上的应力相对较高，这主要归因于变压器初级和次级之间的漏感。
当开关管关闭时，漏感反激式电源常应用于小功率场合，考虑到成本和电路简化选择RCD 钳位电路。
该电路由电阻R1，电容C1和二极管D1组成，如图1所示。
当开关关闭时，初级电流不会凭空消失。
该电流将为开关管的寄生电容Cds 充电。
由于Cds 很小，因此开关管源漏极电压Uds 的电压快速上升Ui+Uf（Ui 为输入电压，Uf 为变压器副边的反射电压），此时二极管D1被正向偏置开始导通，并且钳位电容C1将被充电，C1两端电压缓慢上升，回路中的电流持续下降，直到变压器的原边漏感电流ip 下降到0，二级管D1断开，执行放电。
实际上C1充电过程非常短，默认的放电时间是整个开关周期。
防止开关管损坏[3]。
在RCD 钳位电路中，R1和C1参数的设计非常重要。
如果C1的值特别大，则开关的整个关断过程都会对钳位电容器C1进行充电，钳位电压将稳定在Uf 附近，该能量会被电阻R1持续消耗，对整个电路产生额外损耗。
如C1的值较大，则C1上的电压将缓慢上升。
由于保持了磁通量，次级侧的过冲将很小，并且能量传输过程也不会很快完成。
基于UC3844的低压大电流开关电源设计
基于UC3844的低压大电流开关电源设计
1 引言
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。
从上世纪90 年代以来开关电源相继进
入各种电子、电器设备领域，计算机、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。
随着电源技术的发展，低电压，大电流的开关电源因其技术含量高，应用广，越来越受到人们重视。
在开关电源中，正激和反激式有着电路拓扑简单，输入输出电气隔离等优点，广泛应用于中小功率电源变换场合。
跟反激式相比，正激式变换器变压器铜损较低，同时，正激式电路副边纹波电压电流衰减比反激式明显，因此，一般认为正激式变换器适用在低压，大电流，功率较大的场合。
2 基本技术
2．1 有源钳位技术
正激DC／DC 变换器其固有缺点是功率晶体管截止期间高频变压器必须磁复位。
以防变压器铁心饱和，因此必须采用专门的磁复位电路。
通常采用的复位方式有三种，即传统的附加绕组法、RCD 钳位法、有源钳位法。
三种方法各有优缺点：磁复位绕组法正激变换器的优点是技术成熟可靠，磁化能量可无损地回馈到直流电路中去，可是附加的磁复位绕组使变压器结构复杂化,变压器漏感引起的关断电压尖峰需要RC 缓冲电路来抑制，占空比D0.5，功率开关管承受的电压应力与输入电源电压成正比。
RCD 钳位正激变换器的优点是磁复位电路简单，占空比D 可以大于0.5，功率开关管承受电压应力较低,但大部分磁化能量消耗在钳位电阻中，因此它一般适用于变换效率不高且价廉的电源变换场合。
有源钳位技术是三种技术中效率最高的技术，它的电路在低电压大电流。
采用UC3844的反激式开关电源反馈回路的改进与设计
表 1 管脚功能说明
管脚 1 2 3 4 5 6 7 8
功能 补偿 电压反馈 电流取样 RT/ CT
地 输出 VCC Vref
说明 该管脚为误差放大器输出，并可用于环路补偿。 该管脚是误差放大器的反相输入，通常通过一个电阻分压器连至开关电源输出。 一个正比于电感器电流的电压接至此输入，脉宽调制器使用此信息中止输出开关的导通。 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 。 该管脚是控制电路和电源的公共地。 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 。 该管脚是控制集成电路的正电源。 该 管 脚 为 参 考 输 出 ， 它 通 过 电 阻 RT 向 电 容 CT 提 供 充 电 电 流 。
基 于 UC3844 的 开 关 电 源 的 电 流 反 馈 电 路 典 型 结 构 如图 2 所示。
220V 交 流 电 压 经 整 流 滤 波 后 ， 得 到 300V 直 流 电 压 ， 主 要 功 率 经 串 联 于 高 频 变 压 器 初 级 绕 组 N1 ， 到 大 功 率 MOSFET 开 关 管 V1 集 电 极 ， 在 UC3844 的 控 制 下 ， 开 关 管 V1 周 期 性 地 导 通 和 截 止 。 300V 直 流 电 压 的 另 一 路 经 R2 降 压 后 ， 施 加 到 UC3844 的 供 电 端 （7 脚 ） ， 为 UC3844 控 制 器 提 供 启 动 电 源 电 压 ， 此 设 计 中 UC3844 采 用 恒 定
基于UC3844的反激式开关电源设计
基于UC3844的反激式开关电源设计张波;汪义旺;凌湘斌【摘要】Power directly affect the performance of various types of electronic equipment,so we designed one excellent performance switching mode power supply.Taking UC3844 as the core of the design of the power supply control,the DC/DC converter main circuit uses a single-ended flyback circuit.Supply voltage feedback section using typical optocoupler PC8 1 7 and TL43 1 ,the paper gave a detailed analysis.The experimental results show that the circuit has high efficiency, stability of output,superior performance and relatively low cost.%电源的优劣直接影响到各类电子设备的性能，文中设计了一款性能优良的开关电源。
该电源控制电路以UC3844为核心进行设计；DC/DC变换主电路采用单端反激式电路；电源电压反馈部分采用典型的TL431加光耦PC817。
实验结果表明该电路效率高，输出稳定，性能优越，成本相对较低。
【期刊名称】《通信电源技术》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】3页(P27-29)【关键词】集成控制器;单端反激式;电流模式;反馈控制【作者】张波;汪义旺;凌湘斌【作者单位】苏州市职业大学电子信息工程学院，江苏苏州 215104; 江苏省光伏发电工程技术研究开发中心，江苏苏州 215104;苏州市职业大学电子信息工程学院，江苏苏州 215104; 江苏省光伏发电工程技术研究开发中心，江苏苏州215104;苏州市职业大学电子信息工程学院，江苏苏州 215104【正文语种】中文【中图分类】TN860 引言电源设计在电子产品的设计中举足轻重。
基于UC3844的反激式开关电源设计
基于UC3844的反激式开关电源设计张波;汪义旺;凌湘斌【期刊名称】《通信电源技术》【年(卷),期】2014(31)3【摘要】Power directly affect the performance of various types of electronic equipment,so we designed one excellent performance switching mode power supply.Taking UC3844 as the core of the design of the power supply control,the DC/DC converter main circuit uses a single-ended flyback circuit.Supply voltage feedback section using typical optocoupler PC8 1 7 and TL43 1 ,the paper gave a detailed analysis.The experimental results show that the circuit has high efficiency, stability of output,superior performance and relatively low cost.%电源的优劣直接影响到各类电子设备的性能，文中设计了一款性能优良的开关电源。
该电源控制电路以UC3844为核心进行设计；DC/DC变换主电路采用单端反激式电路；电源电压反馈部分采用典型的TL431加光耦PC817。
实验结果表明该电路效率高，输出稳定，性能优越，成本相对较低。
【总页数】3页(P27-29)【作者】张波;汪义旺;凌湘斌【作者单位】苏州市职业大学电子信息工程学院，江苏苏州 215104; 江苏省光伏发电工程技术研究开发中心，江苏苏州 215104;苏州市职业大学电子信息工程学院，江苏苏州 215104; 江苏省光伏发电工程技术研究开发中心，江苏苏州215104;苏州市职业大学电子信息工程学院，江苏苏州 215104【正文语种】中文【中图分类】TN86【相关文献】1.基于UC3844反激式开关电源的设计 [J], 范立荣2.基于UC3844的反激式开关电源控制环路设计实例 [J], 管晓磊;刘富利;迟爽;韦健3.基于控制芯片UC3844的煤矿电气设备辅助电源的设计 [J], 邓永红;张杨4.基于UC3844的电流控制型反激变换器分析与设计 [J], 云珂5.基于UC3844的反激变换器设计与实现 [J], 黄裕;张德祥因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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第十七届全国电源技术年会论文集基于ＵＣ３８４４的多路输出双管正激电源设计石晓丽张代润黄念慈郑越四川大学电气信息学院（成都６１００６５）摘要：介绍了一种基于ＵＣ３８４４集成芯片实现双管正激多路输出的电路，分析了电路的工作原理，并介绍了电路启动和控制设计方法，该控制方法简单，成本低，工作频率高，实用性强，同时设计了两种输出方案来满足不同需要，与一般的双管正激相比有较高的实用价值，实验证明效果良好。
叙词：双管正激多路输出开关电源１引言在中等容量的开关电源中，双管正激变换器有比较明显的优势，它克服了单管正激变换器开关管电压应力过高的缺点，而且不需要特殊变压器磁复位电路。
更重要的是，与全桥变换器和半桥变换器相比，其在结构上有抗桥臂直通的优点，因此已成为应用最为普遍的电路拓扑结构。
本文设计了一种采用ＵＣ３８４４控制的多路输出双管正激开关电源。
ＵＣ３８４４是一种电流调制的ＰＷＭ控制器，实现电压电流双闭环控制，芯片内阻较大（３０ｋ），启动电流小（小于ｌｍＡ），因此在高压输入时仍然可以使用大电阻分压来进行启动，直接采用变压器输出端反馈，控制电路简单，电路输出采用ＬＭ３５０调整电压精度。
２变换器工作原理本文设计的变换器输出功率２００Ｗ，工作频率５０ｋＨｚ，工作范围４００Ｖ～６００Ｖ，输出４路分别为２４Ｖ、±１２Ｖ和５Ｖ。
图ｌ是变换器的原理图，主电路是双管正激变换器，开关管Ｑ１和Ｑ２同时导通，能量通过高频变压器传输到输出侧，经整流输出给负载；开关管关断时，变压器能量通过续流二极管Ｄ。
和Ｄ２回馈到输入端，变压器磁芯复位。
Ｑ和Ｑ采用功率Ｍ喽；Ｈ『ｒ作为功率开关管。
开关管与瞬态电压抑制器（ＴＶＳ）并联，可靠保护开关管。
Ｒ３、Ｇ、ｂ构成高频变压器原边缓冲电路，用以限制开关管漏极因高频变压器的漏感而可能产生的尖峰电压，岛选用超快恢复二极管，恢复时间为７５ｎｓ。
变压器原边的直流输入电压、原边绕组的感应电压以及由变压器的漏感而产生的尖峰电压，三者叠加在一起，其值可能超过Ｍ哽；既丌的额定电压，所以必须在开关管的ＤＳ极增加钳位电路和吸收电路，用以保护功率Ｍ瞪；Ｈ『ｒ不被损坏。
Ｒ。
、Ｒｚ、Ｃ１、聩与Ｒ、Ｒ５、ｃ３、Ｄ４构成了两个开关管的缓冲电路，Ｄ３和Ｄ４选用超快恢复管，其最大反向耐压值为７００Ｖ，恢复时间为３０ｎｓ。
输出部分采用半波加续流二极管整流，二极管选用超快恢复ＭＵＲ８２０，额定值为８Ａ／２００Ｖ，恢复时间为３０ｎｓ。
３控制电路的设计ＵＣ３８４４电流ＰＷＭ模式集成控制芯片广泛用于中小功率的１３（３－１３（３开关电源，ＵＣ３８４４内部主要由５．０Ｖ基准电压源、振荡器、降压器、电流检测比较器、ＰＷＭ锁存器、高增益Ｅ／Ａ误差放大器和用于驱动功率ＭＯＳＦＥＴ的大电流推挽输出电路等图１由ＵＣ３８４４控制的多路输出双管正激开关电源构成，启动／关闭电压阀值为１６ｖ／１０Ｖ，输出最大占空比为５０％，工作频率０～５００ｋＨｚ，驱动能力达士１Ａ。
Ｒ２Ｒ４图２ＵＣ３８４４的典型外部接线图ＵＣ３８４４典型外围电路如图２所示。
ＵＣ３８４４的内阻大约３０ｋ，它的启动电压可以由主电路输入电压经过Ｒｔ、Ｒｚ、Ｒ。
、Ｒ（芯片内阻）分压而得到，由图２可以知道，Ａ点电压的计算公式为：ＵＡ２ｉ孺Ｒｌ‰ＵＣ３８４４的启动电压为１６Ｖ，式中Ｒ一３０ｋ，Ｒ２—２０ｋ，Ｒ４—４．７ｋ，可计算出，当Ｒ－一３００ｋ时，％一４００Ｖ电路开始工作。
ＵＣ３８４４启动时电流不到ｌｍＡ，启动过程中电阻Ｒ－所消耗的功率大约为：Ｐｅａ＝ｒ×Ｒ１一（１０－３）２×３００×１０３—０．３Ｗ在双管正激变换器中，两开关管是同步的，因此采用变压器分两路来同时给开关管驱动信号，接线如图３所示。
ＵＣ３８４４正１８９基于ＵＣ３８４４的多路输出双管正激电源设计常工作时的电源和电压反馈由主变压器的反馈绕组提供；除此之外，通过小电阻对开关管电流进行采样，作为ＵＣ３８４４的电流反馈信号。
ＵＣ３８４４输出驱动脉冲为１５Ｖ，输出电流可到１Ａ，考虑到变压器及元件的压降，变压器设计为升压型，变比为１６：１８，输出端采用１５Ｖ稳压管对驱动信号进行稳压。
Ｒ４图３ＵＣ３８４４的双管驱动图４调整电压精度传统的ＵＣ３８４４用于反激变换器采用离线式结构，这种方式电路简单，整个补偿网络只由Ｐｌ电路构成，参数选择简便。
但是由于反馈不直接从输出电压取样，所以输出电压仍有很大的纹波，一般为±２％，负载变化时，输出电压变化大、响应慢，不适用于精度要求高或负载变化大的场合。
在精度要求较高的时候，则要通过稳压来调整输出精度。
本文借助于可调三端稳压器ＬＭ３５０来满足精度要求。
ＬＭ３５０最大输出电流可以达到３Ａ，电压调整范围为１．２Ｖ～３３Ｖ，图４为ＬＭ３５０的典型应用图，输出电压计算式为：ＤＶＯＵＴ一１．２５Ｖ（１＋“ｂ－２）＋ＩＡＤＪＸＲ２图５输入电压４００Ｖ时开关驱动信号图６输入电压６００Ｖ时开关驱动信号６结语实验结果表明，本文设计用ＵＣ３８４４控制的多路输出双管正激变换器具有稳定性好。
使用大电阻Ｒ，分压来调整电路启动电压值，控制电路简单可靠，实用性强，适用于宽范围电压输入场合。
同时为适合不同的精度要求，设计了两种方案，一种是精度要求较低时直接由变压器整流输出，另一种是精度较高时采用三端稳压管ＬＭ３５０进行调整。
经过实验测试，两种方案可以满足不同场合需求。
参考文献［１］刘胜利．高频开关电源实用新技术ＥＭ］．北京：机械工业出版社，２００６．１９０·其中ｋＤ一５０”Ａ，Ｒ１—２４０Ｄ，，通过调整可调电阻Ｒ２来对输出稳压值进行调节。
电路中输出滤波电容Ｃ２的存在，ＬＭ３５０对输入到ＬＭ３５０的电压纹波非常敏感，因此在输入端增加旁路电容ｃ１来削弱输入电压纹波的影响。
０．ＣＴ图４ＬＭ３５０的典型外围电路５实验结果及分析实验电路参数：对应于输入输出电压４００Ｖ～６００Ｖ：２４Ｖ、±１２Ｖ、５Ｖ，主变压器原副边变比为７５：６、３、１，由于本文设计的反馈是２４Ｖ支路绕组反馈，其它支路的采用ＬＭ３５０对输出稳压。
表ｌ实测数据比较测试项目输出纹波输出电压调整率Ｖｊ：４００ｖｘ６００Ｖ未采用采用未采用测试条件采用ＬＭ３５０ＬＭ３５０ＬＭ３５０ＬＭ３５０△一１．２Ｖ△＝２００ｍＶ２４Ｖ支路１％ｄ０．５％５％０．８％士１２Ｖ１％＜Ａ＝１ＶＡ一１２０ｍＶ支路０．４％８％１．２％△一３００ｍＶＡ＝５０ｍＶ５Ｖ支路ｌ％ｄ０．３％６％１．Ｏ％如脚ｂ￥哮竹●‘日’日口…肾ｒ肾｝：；＆警１１””Ｉ甜爿≈孺Ｉ。
０搿ｒＩ。
“图７未采用ＬＭ３５０稳压，输入图８采用ＬＭ３５０稳压，输入压４００Ｖ时的１２Ｖ支路输出波形４００Ｖ时的１２Ｖ支路输出波形［２］张志薇，吴辉，贲洪奇．基于ＵＣ３８４４的多路输出ＩＧＢＴ驱动电源设计ＥＪ］．电源技术应用，２００６．作者简介石晓丽，女，１９８２年生，硕士生，研究方向为电力电子与电力传动。
张代润，男，１９６５年生，博士，教授，从事有源电力滤波技术、交流电机变频调速、交直流电源等教学及研究。
黄念慈，男，１９４５年生，教授，变流器的基本理论与特种工业电源。
郑越，男，１９８４年生，硕士生，研究方向为电力电子与电力传动。
基于UC3844的多路输出双管正激电源设计作者：石晓丽， 张代润， 黄念慈， 郑越作者单位：四川大学电气信息学院(成都 610065)1.期刊论文曹双强.胡晓吉.CAO Shuang-qiang.HU Xiao-ji基于磁放大器的计算机ATX电源的研究与设计-计算机工程与设计2010,31(20)针对大功率计算机ATX电源多路输出中存在的负载交叉调节效应较严重的问题,提出了一种基于磁放大器的计算机电源系统解决方法.该方法以双管正激电路拓扑为主功率变换拓扑,在各辅路输出中采用磁放大器分别进行稳压,并且每个磁放大器反馈控制回路独立设计,极大地改善了负载交叉调节效应.分析了磁放大器工作的原理,并给出了用于ATX电源中的磁放大器的设计方法和步骤.采用集成电路设计上电与掉电时序,简化了传统的ATX时序电路,提高了系统可靠性.最后设计了一款350W计算机ATX电源样机,表明了该ATX电源设计方法,并给出了样机关键点实验波形.2.学位论文谢亚春异步电机起动/发电实验系统中DC/DC变换装置设计与研究2005本文对坦克异步起动/发电电源实验室演示系统中辅机电站部分的三个电源变换装置进行了设计与研究.一、采用反激的电路拓扑,在对电源系统作了稳定性和动态性能分析的基础上,分别用电阻分压反馈和光耦隔离反馈的方法研制了以30~52V电压输入,有四路15V,两路5V输出且相互隔离的电源.二、分别用BUCK式和交错并联的双管正激式电路拓扑,研制了磁粉制动器的直流励磁电流源,其中对于交错并联双管正激式的电路进行了基于Saber的仿真,确保了电路参数的选取能够保证电路稳定性与动态性能要求.三、设计了以单片机AT89C51为核心的48V/150Ah的铅酸蓄电池数字式充电变换器,可以实现对蓄电池的分段恒流充电与分段恒压充电,较合理地完成对蓄电池的充电.3.学位论文顾亦磊集成模块电源拓扑标准化的研究2008电力电子系统集成是当今电力电子技术研究的重要课题，引领电力电子技术朝集成化、标准化和模块化方向发展。
高集成度的标准模块技术的研究是电力电子系统集成工作的重要组成部分，也是影响电力电子系统集成能否成功推广的关键因素。
本论文从标准模块的分类、拓扑选择的标准、适合系统集成的软开关理论、标准模块拓扑结构的选择和优化、变拓扑柔性变流器理论、小信号电路的优化等方面探讨了电力电子系统集成的技术，提出了若干新思路。
电力电子系统集成的应用对象是世界上主流的电源产品，文中首先对此进行了调查和分析，分析了各种电力电子系统的要求、结构和特点。
为了涵盖尽量多的应用又能够减少标准模块的种类，提出采用电压和功率两种等级交叉的方式对标准模块进行大的电气规格的分类，综合实际的应用得到14种常用的DC/DC标准模块大类。
提出了DC/DC拓扑选择的4大准则，针对一些经典的DC/DC拓扑和较新的DC/DC拓扑与这四大标准的关系进行了评价。
得出了电气规格和拓扑之间的直接对应关系。
分析了电力电子系统集成标准模块所需要的软开关技术，为中小功率和中功率标准模块提出了控制型软开关的概念和理论，明确了控制型软开关的定义，总结和归纳出控制型软开关的五个特征，利用现有的控制型软开关拓扑检验了这五个特征理论。
接着应用五个特征理论推导和构造出一系列拓扑的控制型软开关的实现方法。
为小功率标准模块推荐了准谐振反激变流器作为软开关候选拓扑。
针对系统集成的特殊要求，对一些经典的PWM型拓扑进行改进和改造，为系统集成提供更佳的候选拓扑及方案。