基于单片机的PWM脉宽调制开关电源

目录

内容摘要 ................................................................................................................................. I Abstract ................................................................................................................................. II 1 绪论 . (1)

1.1 选题背景 (1)

1.2 开关电源的基本概念 (1)

1.3 开关电源的发展 (2)

1.3.1 开关电源的发展史 (2)

1.3.2 开关电源的技术追求和发展趋势 (4)

1.3.3 开关电源技术发展的关注点 (6)

1.4 本论文的研究意义 (10)

2 电源的分类及工作原理 (12)

2.1 线性电源 (12)

2.1.1 线性电源的基本概念 (12)

2.1.2 线性电源基本工作原理 (12)

2.2 高效率的谐振开关电源 (13)

2.3 脉冲调宽开关电源 (13)

2.3.1 PWM开关电源的介绍 (13)

2.3.2 开关电源的基本分类 (13)

2.3.3 选用何种开关电源拓扑 (19)

2.3.4 开关电源的基本工作原理 (20)

2.3.5 单片开关电源的两种工作模式 (22)

2.3.6 单片开关电源反馈电路的四种基本类型 (23)

3 数字式开关稳压电源的研制 (25)

3.1 特点及其技术指标 (25)

3.2 开关电源电路中关键元器件的选择与设计 (25)

3.2.1 UC3843单片开关电源 (26)

3.2.2 线性光耦合器PC817 (29)

3.2.3 可调式精密并联稳压器TL431 (30)

3.2.4 启动和集成电路供电电路的设计 (32)

3.2.5 输入整流器/滤波器部分的设计 (33)

3.2.6 高频变压器的设计 (33)

3.2.7 输出整流滤波电路的设计 (35)

3.2.8 单片机开关电源印制板的设计规范 (36)

3.3 开关电源电路的设计 (36)

3.3.1 开关电源电路的工作原理 (37)

3.3.2 该开关电源单片机最小系统的设计 (38)

4 开关电源程序设计及测试 (42)

4.1 开关电源的程序设计流程 (42)

4.2 开关电源程序设计软件 (43)

4.3 开关电源的程序代码 (44)

4.4 实验测试 (44)

4.4.1 测试电压调整率 (44)

4.4.2 测负载调整率 (44)

4.4.3 效率的计算 (45)

4.4.4 输出纹波电压测试 (45)

4.4.5 输出过压保护功能测试 (45)

4.5 测试结果分析 (46)

5 总结 (47)

参考文献 (48)

附录 (49)

附录A 开题报告 (49)

附录B 电路原理图 (52)

附录C 单片机开关电源印制板的设计规范 (53)

附录D 开关电源程序代码清单 (56)

附录E 外文资料与中文译文 (56)

致谢 (57)

内容摘要：论文围绕当前流行单片机开关电源芯片UC3843进行的数字式开关稳压电源的设计与制作。以UC3843为核心产生脉宽可调而频率固定的脉冲输出，推动开关功率管的导通和截至。在反馈电路中取得输出参数输入到UC3843的误差放大器，与基准参数进行比较放大，控制输出脉宽的占空比，从而达到稳压的目的。该开关电源供选用的主要集成电路——UC3843单片开关电源、线性光耦合器PC817、可调式精密并联稳压器TL431等集成电路。

介绍了一种电流控制型PWM控制器UC3843的特点和原理。由UC3843构成的逆变器辅助开关电源具有高集成度、高效率、过载与短路能力强、可靠性高等优点。分析了其构成开关电源的整体电路结构和工作原理。最后提出了一种基于UC3843的单端反激式开关电源的设计方法。

关键字：电流控制型；开关电源；PWM；UC3843；高频变压器

Abstract：This paper focuses on the current prevalence single-chip switching power supply chips for digital switching power supply design and fabrication.UC3843 as the core to have a pulse width adjustable and fixed frequency pulse output, and promote the power switch and the on-Up. In a feedback circuit, the output parameters are sent into the error amplifier of UC3843, compared with basic parameters and enlarged, the output pulse duty cycle is controlled to maintain voltage stability. The switching power supply has employed three major IC--linear optical coupler PC817, adjustable precision parallel regulator TL431, and some integrated circuits.

The features and principle of a current controlling mode pulse width modulation controller UC3843 are introduced. The designed and developed auxiliary switching power supply of inverter has excellent comprehensive performance such as high power density, high conversion efficiency, strong ability of overload and short circuit, high reliability. Then analysis of the basic circuit and operating principle of switching power supply are introduced. At last, a kind of designing method of single-end fly-back switching power supply based on UC3843 is presented.

Key words: Current Controlling Mode Switching Power Supply PWM UC3843 High-Frequency Transformers