基于UC3843控制的充电器电路设计
基于UC3843的升压型DC-DC设计
电子技术课程设计报告设计课题:基于UC3843的升压型DC-DC设计专业班级:学生姓名:指导教师:设计时间:目录一设计任务与要求 (3)二集成稳压电源和开关电源的区别 (3)2.1 集成稳压器的组成 (3)2.2 开关电源的组成 (5)三开关电源的分类 (5)四常见开关电源的介绍 (6)4.1基本电路 (6)4.2 单端反激式开关电源 (7)4.3单端正激式开关电源 (8)4.4自激式开关稳压电源 (9)4.5 推挽式开关电源 (9)4.6 降压式开关电源 (10)4.7 升压式开关电源 (11)4.8 反转式开关电源 (11)五升压开关电源设计并计算参数 (11)5.1 Boost变换器 (12)5.2 uc3843的介绍 (13)5.3 电路参数设计 (14)六原理图和PCB图清单 (15)6.1原理图 (15)6.2元件清单 (16)6.3pcb图 (16)七性能测试结果分析 (18)八.结论与心得 (19)九.参考文献 (19)基于UC3843的升压型DC-DC设计一、设计任务与要求1.掌握PCB制板技术、焊接技术、电路检测以及集成电路的使用方法。
2.掌握UC3843的非隔离开关电源的设计、组装与调试方法。
3.研究开关电源的实现方法,并按照设计指标要求进行电路的设计与仿真。
具体要求如下:①分析、掌握该课题总体方案,广泛阅读相关技术资料,并提出自己的见解。
②掌握开关电源的工作原理。
③设计硬件系统并进行仿真,掌握系统调试方法,使系统达到设计要求。
主要技术指标设计要求:直流输入电压:9~12V;输出电压:30V;输出电流:0.8A;效率:≥66%。
二,集成稳压电源和开关电源的区别(1)、集成稳压器的组成图1 集成稳压器的组成电路内部包括了串联型直流稳压电路的各个组成部分,另外加上保护电路和启动电路。
1调整管在W7800系列三端集成稳压电路中,调整管为由两个三极管组成的复合管。
这种结构要求放大电路用较小的电流即可驱动调整管发射极回路中较大的输出电流,而且提高了调整管的输入电阻。
基于UC3843组成的小功率开关电源(TL431+光耦)设计流程
1 目的熟悉UC3843 组成小功率开关电源(TL431+光耦)的设计流程。
.2 设计步骤:2.1 绘线路图、PCB Layout.2.2 变压器计算.2.3 零件选用.2.4 设计验证.3 设计流程介绍(以DA-14B33为例):3.1 线路图、PCB Layout 请参考资识库中说明.3.2 变压器计算:变压器是整个电源供应器的重要核心,所以变压器的计算及验证是很重要的,以下即就DA-14B33变压器做介绍.3.2.1 决定变压器的材质及尺寸:依据变压器计算公式Gauss x NpxAeLpxIp B 100(max )B(max) = 铁心饱合的磁通密度(Gauss)Lp = 一次侧电感值(uH)Ip = 一次侧峰值电流(A)Np = 一次侧(主线圈)圈数Ae = 铁心截面积(cm 2) B(max) 依铁心的材质及本身的温度来决定,以TDK FerriteCore PC40为例,100℃时的B(max)为3900 Gauss ,设计时应考虑零件误差,所以一般取3000~3500 Gauss 之间,若所设计的power 为Adapter(有外壳)则应取3000 Gauss 左右,以避免铁心因高温而饱合,一般而言铁心的尺寸越大,Ae 越高,所以可以做较大瓦数的Power 。
3.2.2 决定一次侧滤波电容:滤波电容的决定,可以决定电容器上的Vin(min),滤波电容越大,Vin(win)越高,可以做较大瓦数的Power ,但相对价格亦较高。
3.2.3 决定变压器线径及线数:当变压器决定后,变压器的Bobbin(电气方面用的,电木及塑胶绕线轴)即可决定,依据Bobbin 的槽宽,可决定变压器的线径及线数,亦可计算出线径的电流密度,电流密度一般以6A/mm 2为参考,电流密度对变压器的设计而言,只能当做参考值,最终应以温升记录为准。
3.2.4 决定Duty cycle (工作周期):由以下公式可决定Duty cycle ,Duty cycle 的设计一般以50%为基准,Duty cycle 若超过50%易导致振荡的发生。
基于uc3843控制的充电器电路设计
本科毕业设计(论文) 中文题目:基于UC3843控制的充电器电路设计英文题目:THE CHARGER CIRCUIT DESIGN BASED ON UC3843 CONTROL毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
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作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
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本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日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。
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涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日指导教师评阅书指导教师评价:一、撰写(设计)过程1、学生在论文(设计)过程中的治学态度、工作精神□优□良□中□及格□不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度□优□良□中□及格□不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力□优□良□中□及格□不及格4、研究方法的科学性;技术线路的可行性;设计方案的合理性□优□良□中□及格□不及格5、完成毕业论文(设计)期间的出勤情况□优□良□中□及格□不及格二、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?□优□良□中□及格□不及格三、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意?□优□良□中□及格□不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩:□优□良□中□及格□不及格(在所选等级前的□内画“√”)指导教师:(签名)单位:(盖章)年月日评阅教师评阅书评阅教师评价:一、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?□优□良□中□及格□不及格二、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意?□优□良□中□及格□不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩:□优□良□中□及格□不及格(在所选等级前的□内画“√”)评阅教师:(签名)单位:(盖章)年月日教研室(或答辩小组)及教学系意见教研室(或答辩小组)评价:一、答辩过程1、毕业论文(设计)的基本要点和见解的叙述情况□优□良□中□及格□不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况□优□良□中□及格□不及格3、学生答辩过程中的精神状态□优□良□中□及格□不及格二、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?□优□良□中□及格□不及格三、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意?□优□良□中□及格□不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格评定成绩:□优□良□中□及格□不及格(在所选等级前的□内画“√”)教研室主任(或答辩小组组长):(签名)年月日教学系意见:系主任:(签名)年月日摘要最近几年,随着电子产品的大量推入市场,可充电电池的性能在某些方面有所提高。
基于UC3843的高效升压电路的设计
1 绪论课题背景及目的随着社会的发展,能源的重要性越来越受到大家的重视,由于石油和煤炭等矿物质资源的不可再生性,而且随着人们的开发力度越来越大,石油和煤炭等矿物质资源会逐渐地被人们消耗殆尽,所以我们需要迫切的去开发新的能源,来维持人类社会的可持续发展。
现在已经为人们所了解使用的可再生能源主要包括太阳能、风能、潮汐能等能源,这些能源的特点是可持续性,而且非常的洁净,不会对大气和水源造成不必要的污染,但是为什么这些能源还没有被大家广泛的使用起来呢,我感觉主要是因为这些能源的收集和应用还不是太方便,续航能力不是太稳定,所以需要我们来研究如何才能使这些洁净的能源变得更加普及,就拿太阳能发电充电来说吧,我们普通电动车电池的电压一般是48V,而普通民用的太阳能电池板发电产生的电压一般都达不到48V,所以很难采用太阳能直接给电池充电,就算是有的勉强能够给电池充电,但是由于充电电压不稳定也很容易损失电池的寿命,像风能和潮汐能相对于太阳能来说就更加的不稳定,想要加以利用必须找到合适的方案。
而采用本方案设计的高效的升压电路就可以有效地解决这个难题,只要太阳能电池板提供一个12V- 60V之间的电压,我们就可以采用本方案设计的升压电路使其电压升到14V-80V。
所以我才想到收集关于斩波升压电路和UC3843的相关知识,尽快做出高效的DC-DC升压电路,来满足人们迫切的需求。
直流斩波电路实际上采用的就是PWM技术,这种电路把直流电压斩成一系列脉冲,改变脉冲的占空比来获得所需要的输出电压。
PWM控制方式是目前才用最广泛的一种控制方式,它具有良好的调整特性。
随电子技术的发展,近年来已发展各种集成式控制芯片,这种芯片只需外接少量元器件就可以工作,这不但简化设计,还大幅度的减少元器件数量、连线和焊点,该课题是基于UC3843集成电路,所以设计采用UC3843集成电路产生占空比可变的方波信号,以达到场效应管开通或关断时间变化的目的。
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。
基于UC3843与L296的开关电源的设计
基于UC3843与L296的开关电源的设计
开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源。
随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术也在不断地创新。
目前,开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备,是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。
本文介绍基于UC3843与L296的开关电源的设计。
电源拓扑结构确定及主电路设计
进行开关电源主电路的设计之前先要根据电源要求设计电源拓扑结构:中于本电源要求输出的功中小于200w,故选择了电路结构简单设计成本较低、电源体积较小的单端反激式拓扑结构和buck拓扑结构:
图1所示为反激式开关电源拓扑结构,其受控塬理为:开关管导通期间变压器塬也线关电流线性上升,电流在上升时间内的积分值与时间成正相关,H磁芯的储存能量的多少与电流的积分值成正相关所以控制刀关管导涵时间的比例即可控制变压器在开关管导通期间内储存能量的多少,也即控制了开关管截止期间问负载释放的能量
图2所示为BUICK降压型拓扑结构,其T作塬理为:当K导通时:II线。
UC3843组成的车载电源适配器电路图
UC3843组成的车载电源适配器电路图
车载电源适配器电路图
所有的控制功能由Unitrode 公司生产PWM 芯片UC3843 来完成,它具有反馈电压比较、误差放大、脉宽调制、过流保护、欠压保护等功能[4]。
该芯片为功率管产生脉宽调制信号,通过检测输出的电压和电流信号来控制开关管的通断和调整输出电压。
输入和输出电压在一系列低功耗的电容作用下变得平滑。
主要电路如图4 所示。
输入端并联的四个大容量电解电容(C1 ~C4 )起到电源滤波的作用,C5用来滤除电路工作时产生的高频谐波成分。
线圈L1是由几个不同长度漆包线并联,以减少表面对高速转换的影响。
大功率开关元件K1采用IR 公司的IRL2505 ,该器件的源极/漏极电阻在工作时只有8 mΩ,故功耗非常低。
肖特基二极管D1采用TO220 的封装,最大工作电压为45 V,正向导通压降为0。
63 V 时的电流为16 A。
低ESR 的电解电容C6 ~C9用于平滑输出电压,减小纹波电压。
电容C10用于高频去耦。
输出电压由R1 、R2 、R3和P1分压,送入IC1的电压反馈输入端。
IC 的时钟频率由RC 网络R8和C13决定,工作频率约为42kHz 。
由R12 、C15和C16构成的电源去耦电路以确保IC1工作的可靠性。
电源适配器在正常运行时各电量及效率见表1 。
其高效率(通常是95 %)不但能降低汽车电池的负荷,同时也降低了适配器内部的功耗。
PCB 尺寸比笔记本本身的电源适配器要小。
图车载电源适配器电路图
表1 测试结果及效率。
基于UC3843的高效DC-DC模块电源设计
基于UC3843的高效DC-DC模块电源设计
DC/DC 模块电源是电子产品设计中广泛使用的二次电源,它将一次电源单一的输出电压进行二次变换,变成各种需要的电压,提供给芯片。
由于模块体积小,所以功率密度要求高,同时工作环境较为恶劣,可靠性要求高;模块电源一般要求工作温度为- 20 ~55℃, MTBF(平均无故障时间)要求在20 万小时以上。
本文提出了一种基于UC3843 芯片DC/DC 模块电源的实现方案,电路简洁,工作可靠,转换效率高。
1 UC3843 功能及技术特性
UC3843 是一种高性能固定频率电流模式控制器,专为直流至直流变换器低压应用而设计,设计人员只需采用少量外部元件就能获得性价比高的解决方案。
UC3843 具有自动前馈补偿、锁存脉宽调制、欠压锁定、低压启动等特点,电流模式工作可到500kHz.器件提供8 脚双列直插塑料封装和14 脚塑料表面贴装封装(SO- 14)。
UC3843 由振荡器、误差放大器、电流检测比较器、脉宽调制锁存器、参考稳压器等几部分组成,内部结构如图1 所示,接口信号说明见表1.
图1 UC3843 内部结构图
表1 UC3843 芯片管脚说明(双列直插封装)
tips:感谢大家的阅读,本文由我司收集整编。
仅供参阅!。
基于UC3843的DC
基于UC3843的DC基于UC3843的DC-DCBuck电路⽬录⼀.设计⽬的⼆.设计要求三.设计⽅案1.DC-DC⼯作原理2.总体设计3.⽅案选择4.UC3843芯⽚介绍5.电路中重要参数的计算四.设计内容1.电路图2.UC3843引脚输出波形3.接负载时PWM波4.实物图5.实验结果分析五.实习总结摘要该实习内容是制作DC-DC降压电源,采⽤PWM脉宽调制⽅式的⽅案,所⽤控制芯⽚为UC3843.整个过程需要使⽤Altium designer软件。
⼀、设计⽬的学习绘制原理图、PCB图、打印、曝光、显影、腐蚀钻孔、焊接电路⼯作原理等,对制作元器件的装机与调试进⾏理性的认识,做好⽇后学习计算机硬件基础。
同时学习掌握DC-DC电源制作原理,并亲⾃实践焊接实物电路,培养理论联系实际的能⼒,提⾼了分析问题和解决问题的能⼒,以及动⼿实践的能⼒。
⼆、设计要求1、掌握PCB制板技术、焊接技术、电路检测以及集成电路的使⽤⽅法2、掌握UC3843的⾮隔离开关电源的设计、组装与调试⽅法3、研究开关电源的实现⽅法,并按照设计指标要求进⾏电路的设计与仿真。
4、掌握开关电源的⼯作电源。
5、设计硬件系统并进⾏仿真,掌握系统的调试⽅法,使系统达到设计要求。
三设计⽅案1.DC-DC⼯作原理出,DC-DC电源和LDO电源的另⼀个区别是DC-DC电源既可以降压也可以升压还可以反相(正电压变负电压),⽽LDO电源只能降压。
DC-DC转换器⼀般由控制芯⽚,电感线圈,⼆极管,三极管,电容器构成。
在讨论DC-DC转换器的性能时,如果单针对控制芯⽚,是不能判断其优劣的。
其外围电路的元器件特性,和基板的布线⽅式等,能改变电源电路的性能,因此,应进⾏综合判断。
2.总体设计图2 UC3843双闭环控制框图1)整个稳压过程有两个闭环来控制电压闭环:输出电压通过取样后反馈给误差放⼤器,⽤于放⼤器内部的2.5V基准电压⽐较后测试误差电压,误差放⼤器控制由于负载变化造成的输出电压的变化。
基于UC3843的高效DCDC升压电路设计
基于UC3843的高效DC-DC升压电路设计基于UC3843的高效DC-DC升压电路的设计***摘要:这是基于UC3843芯片的DC-DC转换器。
系统实质是一个振荡电路,在输入电压为8-13V的情况下,将输入电压通过整流滤波电路,将输出电压与基准电压的比较信号,输入UC3843芯片进行处理,控制NMOS的开断,从而实现直流升压并保证输出电压的稳定,经过稳压后,该电源可输出16V和19V两档的电压,经过实际测试,符合可编程序控制器专用电源的标准。
这种转换电能的方式,不仅应用在电源电路,广泛应用于现代电子产品。
开关电源从小、薄、轻的角度,优越于传统电源,特别是在如液晶显示器的背光电路、日光灯的驱动电路等。
0 引言现代电子器件课程设计题目是要我们做一个DC-DC升压电路,其实也就是做一个稳压电源,综合我国的现状来看,有比较古老的线性电源和相对来说比较新颖的开关电源。
其中开关电源具有工频变压器所不具备的优点,新型、高效、节能的开关电源代表着稳压电源的发展方向,因为开关电源内部工作于高频率状态,本身的功耗很低,电源效率就可做得较高,一般均可做到80%,甚至接近90%。
这样高的效率不是普通工频变压器稳压电源所能比拟的。
开关电源常用的单端或双端输出脉宽调制(PWM),省去了笨重的工频变压器,可制成几瓦至几千瓦的电源。
用于脉宽调制的集成电路很多,我们选择的是UC3843这个芯片。
1 系统原理框图设计根据课程设计的要求,系统输入采用8V-13V直流供电,输出为16V,19V两档可调设计。
电压输入系统后,经过滤波和升压模块达到要求的电压,再经过滤波和调挡模块输出要求的电压。
其原理框图如图1所示。
图1 系统原理框图2UC3843介绍2.1 UC3843的主要特性图2 UC3842-UC3845的外形图。
UC3843是近年来问世的新型脉宽调制集成电路,它具有功能全,工作频率高,引脚少外围元件简单等特点,它的电压调整率可达0.01%V,非常接近线性稳压电源的调整率。
基于UC3843设计的80W充电器
基于UC3843设计的80W充电器基于UC3843设计的80W充电器功能指标一、技术指标:1、输入电压:90~264VAC;2、输出:44V/1.82A;3、效率:典型值86%;4、输出特性:恒压恒流,近似于矩形输出特性。
二、电路组成:电路由EMI抑制电路组成、反激式直流变换电路、输出整流滤波电路、隔离电路、输出电压电流检测控制电路、电池电压状态显示电路等组成。
三、电路特色:利用二次侧的LM393组成电池电压判别检测电路,参与对输出电压的调节,符合可充电电池的输出特性,对延长电池的使用寿命有很大作用。
LED1和LED2组成显示电路,能直观的反应出电池的工作状态,便于使用者操作。
电路说明电路设计:1、工作原理简述:1)50Hz交流电压通过C1、L1组成的EMI抑制电路到VD1~VD4组成的桥式整流电路,将50Hz交流电压变成100Hz脉动的直流电压,由电容C4将其滤波成DC电压。
这个电压给变压器T1的一次侧线圈。
2)U1的7脚启动电压由电阻R3、R4从交流侧供电给U1内部启动块、一次电流回路的关闭是由变压器一次线圈、开关Q1、电流检测电阻R9来实现。
3)电阻R6、电容C3和二极管VD5组成钳位电路,用来保护Q1的,以防止因一次线圈漏感产生的尖峰电压击穿Q1。
4)从辅助绕组线圈,由电容C5,电阻R5,二极管VD6组成的电路网络提供电压给U1,R5可以使UCC更稳定和抵抗噪声。
5)C8是基准电压的退耦电容。
6)二极管VD8、电容C15、C16、C17和电感L2是用来整流和平滑输出电压。
7)U3通过光耦推动一次边电路以保证输出电压稳定。
8)输出电压的信息通过R10、R12、R23提供给U4。
9)R14,C7为反馈回路提供频率补偿。
10)R20限制通过U3和U4的电流。
11)R21用来保证当电源满载时(光耦LED电流为零时)U4的工作稳定。
12)D2A、Q2、LED1、R22、R24、R18、R31、R25、R26、组成电池充电指示电路。
UC3843控制多路输出开关电源设计与实现
UC3843控制多路输出开关电源设计与实现王 正,朱兴动,张六 (海军航空工程学院青岛分院,山东青岛266041) 收稿日期:2004202205 作者简介:王 正(1970-),男,山东青岛人,讲师,主要研究方向为电力电子技术、航空维修技术、信息处理技术。
摘 要:介绍了采用UC3843控制器的单端反激式开关电源的设计与实现,讲述了UC3843控制器内部电路及其特点,通过具体的多路输出开关电源设计实例分析了设计的主要步骤以及实际设计中应注意的问题,并提出了抑制噪声的措施,最后给出了该电源的性能测试数据。
关键词:开关电源;高频变压器;UC3843控制器;抑制噪声;多路输出中图分类号:TP27315 文献标识码:A 文章编号:16712654X (2004)022*******引言开关电源是一种高频电源变换电路,采用直2交2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。
半导体技术高速发展所提供的高反压快速开关晶体管使无工频变压器的开关电源迅速实用化,而半导体技术的迅速发展又为开关电源控制电路的集成开关控制器奠定了基础,适用各类开关电源控制电路的集成开关控制器应时而生,并迅速发展,克服了以往采用分离元件控制电路的许多弊端,现在设计的开关电源大部分都采用集成开关控制器,其中Unitrode 公司生产的UC3843可编程PW M 控制器在实际设计中得到了广泛应用。
1 UC3843可编程PW M 控制器简介UC3843是一种单端输出电流控制型电路,其最大的优点是外接元器件极少,外电路装配非常简单,其原理方框图如图1所示,它有两个控制闭合环路,一个是输出电压反馈回误差放大器,用于同基准电压比较后产生误差电压;另一个是电感(变压器初级)中电流在反馈电阻(R S )上产生的电压与误差电压进行比较产生调制脉冲的脉宽,这些都是在时钟所限定的固定频率下工作。
由于误差信号实际控制着峰值电感电流,故称其为电流型脉宽调制器,其优点如下:1)线性调整率(电压调整率)非常好,可达0.01%/V 。
基于UC3843的输出可调开关电源设计
市电
器
整流 boost型 滤波 开关电源
滤波 输出
PWM控 制芯片
反馈
采样
图 1 开关电源总体设计框图 Fig.1 Overall design block diagram of
switching power supply
2 开关电源电路设计
2.1 整流滤波电路设计 交流电通过桥式整流电路袁 再经过 L1尧L2尧C1 组
电源是现代社会必不可少的设备袁从日常生活 到工业生产袁都离不开各式各样的电源装置遥 随着 科技的发展袁人们对电源的体积尧效率等有了更高 的要求袁因此促进了开关电源的诞生和发展遥 开关 电源利用功率半导体器件作为开关袁利用脉冲宽度 调制渊PWM冤或脉冲频率调制渊PFM冤技术袁在转变电 源形态时对开关变换器实现自动闭环控制来稳定 输出电压遥 相比于传统线性电源体积庞大笨重尧转 换效率偏低的缺点袁开关电源具有体积小尧效率高尧 输出功率大等优点袁因此成为应用面最广袁应用数
电通过 boost 电路袁 再经过滤波后输出稳定的直流 电遥 输出的电压通过反馈回路到 PWM 控制芯片袁控 制 boost 开关电源中开关管的关断袁 从而通过控制 开关的占空比来实现稳压的作用遥 在输出端串联一 个小型采样电阻袁当采样电流超过规定值袁则切断 电路遥 开关电源原理图如图 1 所示遥
220 V 变压
低等优点遥 该文采用脉冲宽度调制技术渊PWM冤控制开关管的关断袁基于电流型PWM调制
芯片UC3843设计了一种体积小尧电路简单尧输出可调尧纹波抑制能力强尧带有过流保护功能
的开关电源袁通过Multisim仿真验证了设计的正确性袁并制作尧调试出符合设计指标的开关
电源遥
关键词院脉宽调制曰开关电源曰UC3843
基于UC3843的反激式开关电源设计【毕业设计+开题报告+文献综述】
本科毕业设计开题报告电子信息工程基于 UC3843 的反激式开关电源设计一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义伴随着计算机和电子技术的高速发展,电子设备的越来越小型化以及低成本化,这促使电源朝着轻、薄、小和高效率的方向发展。
上个世纪 50 年代,美国宇航局就以小型化、重量轻为目标,为搭载火箭设计了开关电源。
在将近半个多世纪的发展过程中,开关电源由于具有体积小、重量轻、效率高、发热量低、性能稳定等优点从而逐渐取代传统技术制造的连续工作电源,并在电子整机与设备中得到了广泛的应用。
开关电源是采用功率半导体器件作为开关,通过调整开关的占空比控制输出电压,以功率晶体管(GTR)为例,在开关管饱和导通时,集电极和发射集两端的压降近似零;在开关管截止时,其集电极电流为零。
所以它的功耗小,效率可以高达70%~95%。
由于功耗很小,所以散热器也随之减小。
开关型稳压电源是直接对电网电压进行整流,滤波,调整,然后再由开关调整管来进行稳压,不需要电源变压器。
而且开关工作频率为几十千赫,滤波电容、电感器的数值很小,所以,开关电源就具有质量轻、体积小等优点,此外,由于开关电源的功耗小,机内温升较低,提高了电源的稳定性和可靠性。
在 20 世纪 80 年代,计算机已经全面实现了开关电源化,领先完成了计算机的电源换代。
在 20 世纪 90 年代,开关电源广泛的应用于电子、家电领域,开关电源进入了蓬勃发展时期。
到 21 世纪初,全世界开关电源的市场规模已经达到了 166 亿美元。
在我国,改革开放后,由于通信、家电等领域的迅猛发展,推动了电源市场的发展。
预计中国开关电源市场总额在 70 亿元人民币以上。
开关电源的基础是电力电子技术,它运用了功率变换器把电能进行变换,经过变换的电能就可以满足各种用电的要求。
由于其高效节能可以给我们带来巨大的经济效益,所以得到了社会各方面的重视从而能够得到推广。
开关电源的发展取决于各方面的因素。
基于UC3843 15W三路输出DC-DC模块电源设计
基于UC3843 15W三路输出DC/DC模块电源设计
摘要
本文介绍了一种UC3843控制的小功率多路DC/DC模块电源的详细设计过程,重点讨论了多路输出模块电源设计与单路输出的不同,详细介绍了
DC/DC模块电源中常用的新型芯片UC3843的外围电路参数的设计,给出了多路输出模块电源中变压器和耦合电感的设计过程及满足各项性能指标应注意的各种问题。
引言
DC/DC模块已被广泛应用于铁路通信、微波通讯、工业控制、船舶电子、航空电子、地面雷达、消防设备和医疗器械教学设备等诸多领域,其中有许多应用场合需要多路输出,如在单片机智能控制器中,单片机供电需要5V,而运放通常需要12V。
在设计多路输出时,有许多地方和单路输出不同,既要考虑变压器管脚限制、多副边变压器设计、各路的稳压电路实现,又要考虑每路轻载及满载的负载调整率,以及负载的交叉调节特性等。
本文将通过一个给单片机智能控制器供电的15W三路模块电源的设计实例来详细说明多路输出模块电源的设计。
模块电源的工作原理
本文针对单片机主板供电电源所设计的多路输出开关电源如图1所示,其中电感L201、L202、L203是耦合电感,L204是偏置绕组,由于变压器管脚限制,取自耦合电感。
电源工作原理如下:电路采用单端正激变换电路,当变换器接通电源时,输入直流电压经由电阻、12V稳压管D601和三极管Q601、Q602组成的电路稳压降压后,启动UC3843进入正常工作,偏置绕组L204的供电电路开始。
基于UC3843的升压开关电源
UC3843的应用1. UC3843是高性能固定频率电流模式控制器专为离线和直线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、高效益误差放大器。
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。
UC3843引脚图如图1所示。
图1 UC3843引脚图UC3843应用原理图如图2 所示。
C 1104C 22.7n FC 3104C 4104C 5100u FC 6471C 7103C 8300C 9103+C 101000u FR 112k ΩR 21k ΩR 310ΩR 4470k ΩR 528k ΩR 62k ΩR 70.1Ω17645382U 1U C3843Q 1IRF 540V CCR p 12k ΩD 1FR 157L11.03mHO UT图2 UC3843应用原理图该电路是使用UC3843制作的Boost 升压电路。
输入电压是12V ,输出电压为30.9V ,输出电流为40mA 。
工作频率由1R ,2C 确定。
1R 在大于5k Ω时,工作频率可由下式确定:2121C R f π=。
反馈分压由1p R ,5R 和6R 构成。
反馈输入电压为2.5V ,经计算,6R 取2k Ω,5R 取28k Ω,1p R 取1k Ω。
调试时,调节1p R ,使输出电压为30.9V 。
3R 为场效应管门极限流电阻。
4R ,7C ,8C 构成误差放大器的频率补偿网络。
2R ,6C 构成RC 滤波器,防止限流电阻7R 上的噪声使UC3843产生误保护操作。
3C ,4C 为退耦电容,5C 为旁路电容。
以减小开关噪声对供电电源的影响。
1C 为退耦电容,减小开关噪声对UC3843输出基准源的影响。
9C 为退耦电容,减小开关噪声对误差放大器的影响。
电流连续条件下PFC 电感可由下式确定。
⑴ 确定输出电压U o输入电网电压一般都有一定的变化范围(U in ±Δ%),为了输入电流很好地跟踪输入电压,Boost 级的输出电压应当高于输入最高电压的峰值,但因为功率耐压由输出电压决定,输出电压一般是输入最高峰值电压的1.05~1.1倍。
一种基于UC3843的单端反激式开关电源
Ue PWM
Ud
(b) 图5 工作时序图
ELECTRONICS QUALITY
图3 等效拓扑图
理 论 与 研 究 Theory and Research
频、大电流整流之需要。 当NMOS管导通时,初级线圈 N1电流线性增大,磁场增强,次 级线圈中VD4截止,由电容C10向 负载供电;此时,脉冲变压器原 边回路中VD2亦截止,N1这时起 存储能量的作用。当NMOS管截止 后,初级线圈电流减小,磁场减 弱,次级线圈回路中VD4导通, 能量通过VD4及C10向负载释放, 输出直流电压,部分能量由VD2 向电阻R12和电容C9释放。 FU 电源噪 声滤 波器 (PNF) R1 * C1 300V R11 R3 VD1 C2 R3 2 R5 1 6 C4 R4 C5 R6 4 C6 5 UC3843 8 3 C7 R10 R9 R12 R8 R7 VD2 * 7 C3 FR305 C9 N2 N3 C8 FR305 VD3 N1 为保证开关电源输出直流电 压不受干扰,电路中提供了稳压 电路。一是采用NMOS管源极串 接电阻R9,把电流信号变为电压 信号,送入UC3843作为比较电 压,控制激励脉冲的占空比,达 到稳压目的。二是变压器T中的 线圈N2间接采样,起到电压反馈 作用,N2间接采样后,经过VD1 和C3整流,在C3上取样,该电 压一方面经过R3和R4分压送到 UC3843的2管脚加到误差放大器
理 论 与 研 究 Theory and Research
1.引言
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UC3843系 列控制芯片是电流型PWM控制器 的典型代表。 2 + 电流感应 比较器 PWM锁 存器 4 OSC 5 S/R RFE 内部偏置
基于UC3843的升压型DC-DC设计
电子技术课程设计报告设计课题:基于UC3843的升压型DC-DC设计专业班级:学生姓名:指导教师:设计时间:目录一设计任务与要求 (3)二集成稳压电源和开关电源的区别 (3)2.1 集成稳压器的组成 (3)2.2 开关电源的组成 (5)三开关电源的分类 (5)四常见开关电源的介绍 (6)4.1基本电路 (6)4.2 单端反激式开关电源 (7)4.3单端正激式开关电源 (8)4.4自激式开关稳压电源 (9)4.5 推挽式开关电源 (9)4.6 降压式开关电源 (10)4.7 升压式开关电源 (11)4.8 反转式开关电源 (11)五升压开关电源设计并计算参数 (11)5.1 Boost变换器 (12)5.2 uc3843的介绍 (13)5.3 电路参数设计 (14)六原理图和PCB图清单 (15)6.1原理图 (15)6.2元件清单 (16)6.3pcb图 (16)七性能测试结果分析 (18)八.结论与心得 (19)九.参考文献 (19)基于UC3843的升压型DC-DC设计一、设计任务与要求1.掌握PCB制板技术、焊接技术、电路检测以及集成电路的使用方法。
2.掌握UC3843的非隔离开关电源的设计、组装与调试方法。
3.研究开关电源的实现方法,并按照设计指标要求进行电路的设计与仿真。
具体要求如下:①分析、掌握该课题总体方案,广泛阅读相关技术资料,并提出自己的见解。
②掌握开关电源的工作原理。
③设计硬件系统并进行仿真,掌握系统调试方法,使系统达到设计要求。
主要技术指标设计要求:直流输入电压:9~12V;输出电压:30V;输出电流:0.8A;效率:≥66%。
二,集成稳压电源和开关电源的区别(1)、集成稳压器的组成图1 集成稳压器的组成电路内部包括了串联型直流稳压电路的各个组成部分,另外加上保护电路和启动电路。
1调整管在W7800系列三端集成稳压电路中,调整管为由两个三极管组成的复合管。
这种结构要求放大电路用较小的电流即可驱动调整管发射极回路中较大的输出电流,而且提高了调整管的输入电阻。
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本科毕业设计(论文) 中文题目:基于UC3843控制的充电器电路设计英文题目:THE CHARGER CIRCUIT DESIGN BASED ON UC3843 CONTROL院系:专业:姓名:学号:指导教师:完成时间:摘要最近几年,随着电子产品的大量推入市场,可充电电池的性能在某些方面有所提高。
只有正确的维护好电池的特性,才能充分发挥充电电池的优势。
而且能为充电电池充电的电源有许多种。
本课题是设计基于UC3843构成的80W充电器,主要由开关电源电路、EMI 抑制电路、反激式直流转换电路、输出整流滤波与隔离电路和电池电压状态显示电路等组成,能达到的技术性能如下:输入电压为90~264V,输出电压为44V/1.82A,具有恒压恒流特性,同时具有体积小、转换效率高等优点。
关键词:充电器单片机开关电源ABSTRACTIn recent years, along with the large electronic products into the market, the rechargeable battery performance in some areas of improvement.Only the correct maintenance of the characteristics of the battery, in order to give full play to the advantages of charging battery.But also for charging a rechargeable battery power source has many kinds.This topic is based on UC3843 80W charger, mainly by Switch power supply circuit,the EMI suppression circuit, flyback DC conversion circuit, an output rectifier filter and isolation circuit and battery voltage state display circuit, can meet the technical performance are as follows: the input voltage 90~264V, output voltage 44V/1.82A, with constant voltage and current characteristics, at the same time has small volume, high conversion efficiency.KEYWORDS: Charger Single-chip Switch power supply目录1 绪论 (5)1.1 课题背景及意义 (5)1.1.1 充电器概念和国内发展现状 (5)1.1.2 充电器的特点 (5)1.1.3 充电器模式选择 (6)1.2 充电器的发展趋势 (6)1.3 课题研究的目的和意义 (7)1.3.1 课题研究的目的 (7)1.3.2课题研究的意义 (8)2 充电器的概述 (9)2.1 充电电池的特性 (9)2.2 开关电源 (10)3 充电器的总体设计 (12)3.1 充电器实现的功能及技术指标 (12)3.2 充电器控制电路设计 (12)3.3 硬件电路的设计 (13)3.3.1 电源电路 (13)3.3.2 输出电压电流检测控制电路 (22)3.3.3 输出整流滤波与隔离电路的设计 (28)3.3.4 电池电压状态显示电路 (32)3.3.5 总体电路的设计及工作原理 (33)4 总结 (35)5 技术经济分析报告 (36)致谢 (38)参考文献 (39)1 绪论1.1 课题背景及意义1.1.1 充电器概念和国内发展现状充电器通常指的是一种将交流电转换为低压直流电的设备。
充电器在各个领域用途广泛,特别是生活领域被广泛用于手机,相机等常见电器。
充电器是采用电力电子半导体器件,将电压和频率固定不变的交流电变换为直流电的一种静止变流装置。
在以蓄电池为工作电源或备用电源的用电场合,充电器具有广泛的应用前景。
充电器有很多,如铅酸蓄电池充电器、阀控密封铅酸蓄电池的测试与监测、镉镍电池充电器、镍氢电池充电器、锂离子电池充电器、便携式电子设备锂离子电池充电器、锂离子电池保护电路多功能充电器、电动车蓄电池充电器等。
充电器的用途十分广泛,许多数码产品如手机、数码相机等都配有充电器,除了数码产品以外,在我国普遍使用的一些交通工具也配有充电器。
最近几年,伴随着电子产品在我国市场的热销,我国充电器行业得到了迅速的发展。
根据调查研究,在我国的充电器市场上手机、数码相机、笔记本电脑、电动自行车这四种产品的充电器已经占据了整个充电器市场份额的90%以上。
1.1.2 充电器的特点如今,随着越来越多的手持式电器的出现,对高性能,小尺寸,重量轻的电池充电器的需求也越来越大。
电池技术的持续进步也要求要实现快速安全的充电。
因此需要对充电过程进行更精确的监控,以缩短充电时间,达到最大的电池容量,并且防止电池损耗。
同时,对充电电池的性能和工作寿命的要求也不断地提高。
目前各种电器使用的充电电池主要有镍镉电池,镍氢电池,锂电池和密封铅酸电池四种类型。
然而电池是一种化学电源,是通过能量转换而获得电能的器件。
而可以反复使用的电池,它又称为可充电电池或蓄电池。
当对充电电池充电时,电能转变为化学能,实现向负荷供电,伴随吸热过程。
所以针对这些电池的特点,以单片机为控制芯片,结合国内外现行的各种充电技术和充电器设计方案,设计一款基于单片机控制的智能充电器,以达到最佳的充电效果,使智能充电器具有良好的性能指标,电路简单可靠。
1.1.3 充电器模式选择恒流充电电流:要考虑电池的实际容量、内阻、以及对充电时间的要求等多项因素,电流的大小决定着充电时间的长短,使用小电流充电的好处是:有利于电池在使用较长时间后,保证充电质量,以及夏天充电时,使单位时间内产生的热量降低,减少热失控,有利于降低输出功率,减少充电器的制造成本。
但是过小的电流又会影响到充电的时间。
恒压充电电压:它是比恒流充电电流重要得多的参数,因为它不能像恒流充电电流那样,在较宽范围内调整,确定这个参数首先需要兼顾被充电池的以下情况:电池在充电时,正极上的析氧速率与施加的充电电压成正比,当氧的析出大于还原时,产生水化;当用户使用中不能及时充电,会导致电池硫酸盐化。
提高充电电压是解决硫酸盐化的常用方法,但较大提高充电电压又会产生失水。
因此,在设计恒压充电电压时,同时要考虑抑制失水和抑制硫酸盐化两个问题。
涓流充电电流(恒功率充电电流):以恒压充电阶段中,电流的变化为参数,当电流小到某一设定值以下时,充电器切换到涓流充电阶段,充电电流会随着充电过程逐渐减小,当小到一定程度,电流将会恒定,不再下降,此电流是与环境温度高低及电池新旧程度有关的动态值。
因此从涓流充电开始定时,延时一定时间后停止涓流充电,以在保证电池充满的前提下,从根本上杜绝电池热失控的发生。
本课题是在以上三种充电方式的基础上加以改进,结合这三种充电方式的特点,是在充电过程中不同阶段采取不同充电方式的充电模式。
1.2 充电器的发展趋势充电器的发展经历了三个阶段:(1)限流限压式充电器最原始的就是限压式充电,然后过渡到限流限压式充电,它使用的方式就是浅充浅放,寿命较短。
(2)恒流/限压式充电器这是充电器发展的第二阶段,这种模式的充电器占据了充电器市场近半个世纪。
首先,以恒电流充电至预定的电压值,然后,改为恒电压完成剩余的充电。
一般两阶段之间的转换电压就是第二阶段的恒电压。
这种充电器充电电流总是低于电池的可接受能力,造成充电效率低,大大降低了电池的寿命。
(3)自适应智能充电器随着大规模集成IC的出现,充电设备进入了一个全新的自适应、智能阶段,即称为第三代充电器。
自适应充电器遵循各类电池的充、放电规律进行充、放电。
并且具有温度补偿功能。
充电系统由单片机控制,不断检测系统参数,按模糊推理算法不断调整充电参数,同一充电器可适应不同种类电池的充电,充电器自适应调整自己的输出电流,无需人工选择,避免操作失误。
采用单片机技术的智能充电器在我国的研究发展比较晚,因其体积小、动态响应速度快、输出纹波小、效率高等特点,近年来得到国内外的广泛研究与关注,特别在通信、电力等领域中,己经得到了普遍的研究与使用。
而国外市场大部分充电器均采用Wa、WaWo、U&U等充电曲线方式,充电方式更科学、合理,从而大大提高了蓄电池的使用寿命,大大降低了使用和维护成本,简化了充电过程,解放了操作人员的劳动强度,市场前景非常广阔。
近年来,国内外人士正致力于充电器的智能化研究,智能化程度较高的充电器解决了动态跟踪电池可接受充电电流曲线的技术关键,使充电电流始终与可接受充电电流保持良好的匹配关系,使充电过程始终在最佳状态下进行,比常规充电模式可节约电能30%-50%左右,提高了充电质量和效率。
1.3 课题研究的目的和意义1.3.1 课题研究的目的如今,随着越来越多的手持式电器的出现,对高性能,小尺寸,重量轻的电池充电器的需求也越来越大。
电池技术的持续进步也要求要实现快速安全的充电。
因此需要对充电过程进行更精确的监控,以缩短充电时间,达到最大的电池容量,并且防止电池损耗。
同时,对充电电池的性能和工作寿命的要求也不断地提高。
然而电池是一种化学电源,是通过能量转换而获得电能的器件。
而可以反复使用的电池,它又称为可充电电池或蓄电池。
当对充电电池充电时,电能转变为化学能,实现向负荷供电,伴随吸热过程。
所以针对这些电池的特点,以单片机为控制芯片,结合国内外现行的各种充电技术和充电器设计方案,设计一款基于单片机控制的充电器,以达到最佳的充电效果,使充电器具有良好的性能指标,电路简单可靠。
1.3.2课题研究的意义随着电子技术的发展,芯片体积小型化及其价格的降低,智能充电器大规模的批量生产已经成为可能。
而智能充电器具有操作简单、可靠性高和通用性强等优点,是充电器家族中一个重要的组成部分,也是未来充电器发展的主要方向。
因此,对充电器智能化的研究与应用具有深远的现实意义。
2 充电器的概述2.1 充电电池的特性最近的十年、可充电式电池的性能在某些方面有所提高。
只有正确地维护好电池的特性,才能充分发挥充电电池的优势。
能为充电电池充电的电源有许多种。
通常可充电式电池有三种常用的方法:①恒压源;②恒流源;③恒功率源.恒压源的主要缺点在于当电池电压处于耗尽时开始充电时瞬间会产生一个大的冲击电流,充电电流只流过内部的阻抗。