畢業(yè)設(shè)計(jì)---基于uc3842的單端反激式開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)(完整版)
【正文】 學(xué)報(bào) 16 張衛(wèi)平 .綠色電源 現(xiàn)代電源變換技術(shù)及應(yīng)用 .北京：科學(xué)出版社 17 陳大欽 .模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) .北京：高等教育出版社 .2021 18 Tamots Switching ,shindengen E1. Mfg. Ltd. 1999 19 Donald T in the year APEC1995, Dallas,USA,59 20 Dinand Power Inductor Design and Transformer Design, Part 2. Powerconversion 21 Ferdinand Power Inductor Design and Transformer Design, Part 2. Powerconversion International. January/ 22 Ayyanar Mohan， and Jian Threephase Power Factor Circuit Using Three Isolated SinglePhase SEPIC Conerters Operating in CCM. Proceeding of 畢業(yè)論文 23 致 謝 首先要感謝各位老師對(duì)我的辛勤栽培，讓我從一個(gè)懵懂的孩子逐步走向成熟，三年的大學(xué)生活，讓我學(xué)會(huì)了獨(dú)立思考問(wèn)題，自己提出問(wèn)題并去解決問(wèn)題，并初步具備了創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)能力。 板子本身的基板是由絕緣隔熱、并不易彎曲的材質(zhì)所制作成。 PWM脈寬調(diào)制方式，也 就是占空比控制方式，通常是在固定開(kāi)關(guān)頻率的條件下，直接改變主功率開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間寬度。 畢業(yè)論文 18 +REFVI(ref)ANODECATHODE 圖 TL431的功能模塊示意圖 在開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)中，一般輸出經(jīng)過(guò) TL431（可控分流基準(zhǔn)）反饋并將誤差放大，TL431 的沉流端驅(qū)動(dòng)一個(gè)光耦的發(fā)光部分，而處在電源高壓主邊的光耦感光部分得到的反饋電壓 ，用來(lái)調(diào)整 一個(gè)電流模式的 PWM控制器的開(kāi)關(guān)時(shí)間，從而得到一個(gè)穩(wěn)定的直流電壓輸出。 （ 3） 采用快速恢復(fù)二極管 DR 整流。當(dāng)輸出電壓升高時(shí)，取樣電壓 VR5也隨之升高，設(shè)定電壓畢業(yè)論文 17 大于基準(zhǔn)電壓 (TL431 的基準(zhǔn)電壓為 2． 5V)，使 TL431 內(nèi)的誤差放大器的輸出電壓升高，致使片內(nèi)驅(qū)動(dòng)三極管的輸出電壓降低，也使輸出電壓 Vo 下降，最后 Vo 趨于穩(wěn)定；反之，輸出電壓下降引起設(shè)置電壓下降，當(dāng)輸出電壓低于設(shè)置電壓時(shí)，誤差放大器 的輸出電壓下降，片內(nèi)的驅(qū)動(dòng)三極管的輸出電壓升高，最終使得 UC3842 的腳 1 的補(bǔ)償輸入電流隨之變化，促使片內(nèi)對(duì) PWM 比較器進(jìn)行調(diào)節(jié)，改變占空比，達(dá)到穩(wěn)壓的目的。當(dāng)該腳的電壓超過(guò)正常值 0． 3V 達(dá)到 1V(即電流超過(guò) 1． 5A)時(shí)， UC3842 的 PWM 比較器輸出高電平，使PWM 鎖存器復(fù)位 ，關(guān)閉輸出。 電路原理圖如 附錄 圖 1所示 。 （六） 參考電壓 帶隙參考電壓在 Tj=25℃時(shí)調(diào)整誤差至：177。 Vref 比較器高低門限為 。如果 Ipk(max)箝位電壓降低過(guò)多將導(dǎo)致由于噪聲拾取而產(chǎn)生的不誤操作。所用的電流取樣比較器 脈寬調(diào)制鎖存配置確保在任何給定的振蕩器周期內(nèi)，僅有一個(gè)單脈沖出現(xiàn)在輸出端。典型 情況下變換器輸出電壓通過(guò)一個(gè)電阻分壓器分壓，并由反相輸入監(jiān)視。結(jié)果顯示在圖 和圖 。 2 腳 ,4 腳 ,6 腳 ,13 腳 空腳， 內(nèi)部沒(méi)有 連接 。工作頻率可達(dá) 500kHz。 6 腳 輸出端，該輸出直接驅(qū)動(dòng)功率 MOSFET 的柵極，高達(dá) 的峰值電流經(jīng)此管腳拉和灌。 SO14 封裝的圖騰柱式輸出級(jí)有單 獨(dú)的電源和接地管腳。下面重點(diǎn)分析隔離式單端反激轉(zhuǎn)換電路，電路結(jié)構(gòu)圖如圖 。 對(duì)噪聲抵抗能力的增強(qiáng)是 PWM 相對(duì)于模擬控制的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，而且這也是在某些時(shí)候?qū)?PWM 用于通信的主要原因。 PWM信號(hào)仍然是數(shù)字的，因?yàn)樵诮o定的任何時(shí)刻，滿幅值的直流供電要么完全有 (ON)，要么完全無(wú) (OFF)。 (5)電路形式靈活多樣。 (3)穩(wěn)壓范圍寬。開(kāi)關(guān)電源的基本構(gòu)成如圖 ，其中 DC/DC 變換器進(jìn)行功率轉(zhuǎn)換，它是開(kāi)關(guān)電源的核心部分，此外還有起動(dòng)、過(guò)流與過(guò)壓保護(hù)、噪聲濾波等電路。在脈寬比較器的輸入端直接用流過(guò)輸出電感線圈電流的信號(hào)與誤差放大器輸出信號(hào)進(jìn)行比較，從而調(diào)節(jié)占空比使輸出的電感峰值電流跟隨誤差電壓變化而變化。其中，二次電源指的是把輸入電源（由電網(wǎng)供電）轉(zhuǎn)換為電壓、電流、頻率、波形及在穩(wěn)定性、可靠性（含電磁兼容，絕緣散熱，不間斷電源，智能控制）等方面符合要求的電能供給負(fù)載。 （ 2）按 DC/DC 變換器的工作方式分： ① 單端正 激 式和反 激 式、推挽式、半橋式、全橋式等； ② 降壓型、升壓型和升降壓型等。 圖 開(kāi)關(guān)電源的基本構(gòu)成 圖 開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電源的原理電路 開(kāi)關(guān)電源的 優(yōu) 點(diǎn) 開(kāi)關(guān)電源的電路結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但是和線性電源相比有如下幾個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)： 畢業(yè)論文 3 (1)功耗小，效率高。此外，改變占空比的方法有脈寬調(diào)制型和頻率調(diào)制型兩種。 3 開(kāi)關(guān)電源 常見(jiàn)的變換器 PWM 變換器 脈沖寬度調(diào)制（ PWM）是英文 “Pulse Width Modulation” 的縮寫(xiě)，簡(jiǎn)稱脈寬調(diào)制。只要帶寬足夠，任何模擬值都可以使用 PWM進(jìn)行編碼。 DC/DC 變換器 DC/DC 變換器用于開(kāi)關(guān)電源時(shí)，很多情況下要求輸入與輸出間進(jìn)行電隔離。 圖 M1導(dǎo)通與截止的等效拓?fù)? 4 基于 UC3842 的單端反激式開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì) UC3842 的簡(jiǎn)介 UC3842 的工作原理 UC3842 是高 性能固定頻率電流模式控制器專為離線和直流直至直流變換器應(yīng)用而設(shè)計(jì)，為設(shè)計(jì)人員提供只需最少外部元件就能獲得成本效益高的解決方案。 3 腳 電流取樣，在外圍電路中，在功率開(kāi)關(guān)管 (如 Vmos管 )的源 極串接一個(gè)小阻值的取樣電阻，將脈沖變壓器的電流轉(zhuǎn)換成電壓，此電壓送入 3腳，控制脈寬。 （ 2） 14腳塑料表面貼裝封裝的器件： 1 腳 輸出補(bǔ)償，內(nèi)部誤差放大器的輸出 ， 并可用于環(huán)路補(bǔ)償。 10 腳 輸出端， 該輸出直接驅(qū)動(dòng)功率 MOSFET 的柵極，高達(dá) 的峰值電流經(jīng)此管腳拉和灌。電容 Ct 由 的參考電壓通過(guò)電阻 Rt 充電，充至約 ，再有一個(gè)內(nèi)部的電流宿放電至 。為了可靠的鎖定，振蕩器自振頻率應(yīng)設(shè)為比時(shí)鐘頻率低 10%左右。輸出電壓因兩個(gè)二極管壓降而失調(diào)（≈ ）并在連接至電流取樣比較器 的反相輸入之前被三分。在正常的工作條件下，峰值電感電流由管腳 1上的電壓控制，其中： Ipk(max)=[V(pin1)]/3Rs 當(dāng)電源輸出過(guò)載或者如果輸出電壓取樣丟失時(shí) ，異常的工作條件將出現(xiàn)。在電流取樣輸入端增加一個(gè) RC濾波器，使它的時(shí)間常數(shù)接近尖脈沖的持續(xù)時(shí)間，通常將消除不穩(wěn)定性（參見(jiàn)圖 ）。還附加了一個(gè)內(nèi)部電路，使得任何時(shí)候只要欠壓鎖定有效
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