一款基于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的反激式开关电源的设计与仿真
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]。
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
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 。
单端反激式开关电源设计UC3842
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 (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 .................................................. 错误!未定义书签。
3.1 UC3842简介 (10)3.1.1 UC3842的引脚及其功能 (11)3.1.2 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 (18)4.1.1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-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的反激式开关电源设
基于UC3842的反激式开关电源设
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。
基于UC3842反激式开关电源
“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
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。
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反激式开关电源设计毕业论文(设计)开题报告
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的单端反激式开关稳压电源的设计
基于UC3842的单端反激式开关稳压电源的设计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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一款基于UC3842的单端反激式开关电源的设计
164908060( 楼主 ) 2013-8-31 11:00:32只看该作者 981 | 21 倒序浏览引言
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。
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 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。
以下对各个模块的原理和功能进行分析。
电路原理图如图2所示。
1.2.1 启动电路
如图2所示交流电由C16、L1、C15以及C14、C13进行低通滤波，其中C16、C15组成抗串模干扰电路，用于抑制正态噪声；C14、C13、L1组成抗共模干扰电路，用于抑制共态噪声干扰。
它们的组合应用对电磁干扰由很强的衰减旁路作用。
滤波后的交流电压经
D1～D4桥式整流以及电解电容C1、C2滤波后变成3lOV的脉动直流电压，此电压经R1降压后给C8充电，当C8的电压达到UC3842的启动电压门槛值时，UC3842开始工作并提供驱动脉冲，由脚6输出推动开关管工作。
随着UC3842的启动，R1的工作也就基本结束，余下的任务交给反馈绕组，由反馈绕组产生电压给UC3842供电。
由于输入电压超过了UC3842的工作，为了避免意外，用D10稳压管限定UC3842的输入电压，否则将出现UC3842被损坏的情况。
1.2.2 短路过流、过压、欠压保护电路
由于输入电压的不稳定，或者一些其他的外在因素，有时会导致电路出现短路、过压、欠压等不利于电路工作的现象发生，因此，电路必须具有一定的保护功能。
如图2所示，如果由于某种原因，输出端短路而产生过流，开关管的漏极电流将大幅度上升，R9两端的电压上升，UC3842的脚3上的电压也上升。
当该脚的电压超过正常值0.3V达到1V(即电流超过1.5A)时，UC3842的PWM比较器输出高电平，使PWM锁存器复位，关闭输出。
这时，UC3842的脚6无输出，MOS管S1截止，从而保护了电路。
如果供电电压发生过压(在265V 以上)，UC3842无法调节占空比，变压器的初级绕组电压大大提高，UC3842的脚7供电电压也急剧上升，其脚2的电压也上升，关闭输出。
如果电网的电压低于85V，UC3842的脚1电压也下降，当下降lV(正常值是3.4V)以下时，PWM比较器输出高电平，使PWM锁存器复位，关闭输出。
如果人为意外地将输出端短路，这时输出电流将成倍增大，使得自动恢复开关RF内部的热量激增，它立即断开电路，起到过压保护作用。
一旦故障排除，自动恢复开关RF在5s之内快速恢复阻抗。
因此，此电路具有短路过流、过压、欠压三重保护。
1.2.3 反馈电路反馈电路采用精密稳压源TL431和线性光耦PC817。
利用TL43l可调式精密稳压器构成误差电压放大器，再通过线性光耦对输出进行精确的调整。
如图2所示，R4、R5是精密稳压源的外接控制电阻，它们决定输出电压的高低，和TL431一并组成外部误差放大器。
当输出电压升高时，取样电压VR7也随之升高，设定电压大于基准电压(TL431的基准电压为2.5V)，使TL431内的误差放大器的输出电压升高，致使片内驱动三极管的输出电压降低，也使输出电压Vo下降，最后Vo趋于稳定；反之，输出电压下降引起设置电压下降，当输出电压低于设置电压时，误差放大器的输出电压下降，片内的驱动三极管的输出电压升高，最终使得UC3842的脚1的补偿输入电流随之变化，促使片内对PWM比较器进行调节，改变占空比，达到稳压的目的。
R7、R8的阻值是这样计算的：先固定R7的阻
值，再计算R8的阻值，即
1.2.4 整流滤波电路输出整流滤波电路直接影响到电压波纹的大小，影响输出电压的性能。
开关电源输出端中对波纹幅值的影响主要有以下几个方面。
(1)输入电源的噪声，是指输入电源中所包含的交流成分。
解决的方案是在电源输入端加电容C5，以滤除此噪声干扰。
(2)高频信号噪声，开关电源中对直流输入进行高频的斩波，然后通过高频的变压器进行传输，在这个过程中，必然会掺人高频的噪声干扰。
还有功率管器件在开关的过程中引起的高频噪声。
对于这类高频噪声的解决方案是在输出端采用π型滤波的方式。
滤波电感采用150μH 的电感，可滤除高频噪声。
(3)采用快速恢复二极管D6、D7整流。
基于低压、功耗低、大电流的特点，有利于提高电源的效率，其反向恢复时间短，有利于减少高频噪声。
并联整流二极管减小尖峰电压在大功率的整流电路中，次级整流桥电路存在较大杂散电感，输出整流管在换流时，由于电路中存在寄生振荡，整流管会承受较大的尖峰电压，尖峰电压的存在提高了对整流二极管的耐压要求，也将带来额外的电路损耗。
整流桥的寄生振荡产生于变压器的漏感(或附加的谐振电感)与变压器的绕组电容和整流管的结电容之间。
当副边电压为零时，在全桥整流器中4只二极管全部导通，输出滤波电感电流处于自然续流状态。
而当副边电压变化为高电压Vin/K(K为变压器变比)时，整流桥中有两只二极管要关断，两只二极管继续导通。
这时候变压器的漏感(或附加的谐振电感)就开始和关断的整流二极管的电容谐振。
即使采用快恢复二极管，二极管依然会承受至少两倍的尖峰电压，因此，必须采用有效的缓冲电路，有许多文献对此作了研究，归纳起来有5种方式：RC缓冲电路，RCD缓冲电路，主动箝位缓冲电路，第三个绕组加二极管箝位缓冲电路，原边侧加二极管箝位缓冲电路。
在这里提出另一种减小二极管尖峰电压有效的方法：即整流二极管并联，其具体的电路图如
图3所示。
并且这种方法在大功率全桥移相DC/DC电源变换器的项目中得到了应用，实验波形验证了该方法，实验
结果如图4所示，其中图4(a)是整流桥电压波形，可以看出，由于变压器的漏感和二极管的结电容以及变压器的绕组电容之间发生的高频振荡，使二极管存在很高的尖峰电压；图4(b)是采用并联整流二极管之后整流桥电压波形，明显尖峰电压减小很多，验证了该方法的
有效性。
实验结果及分析对设计的电路进行了实验，图5示出了实验波形。
图5(a)上波形为UC3842的脚4三角波振荡波形，下波形为UC3842的脚6驱动开关管的PWM波；图5(b)上波形为满载时输出电压直流分量Vdc，下波形为交流纹波Vripp。
结语UC3842是一种高性能的固定频率电流型控制器，单端输出，可直接驱动晶体管和MOSFET，具有管脚数量少、外围电路简单、安装与调试简便、性能优良、价格低廉等优点，在100W以下的开关电源中有很好的应用前景。