【正文】 s average power is low. However, there is the transformer leakage inductance and other reasons, some switching power supply during each switching cycle, the switch has a very high voltage spikes, even in the case of very small duty cycle, the auxiliary power supply voltage can not fall low enough it can not achieve the desired protection 3 improved protection circuit for the above ，the circuit has the following features. 1) by sampling the voltage at the UC3842 access to an emitter follower, resulting in the addition of a control voltage pulse width modulation clock synchronization with artificial slopes, it can followup period will be reduced to zero perturbation ?I . Therefore, even if the system works in more than 50% duty cycle or continuous inductor current conditions, the system will not instability. However, the slope of the slope of the pensation must be equal to or slightly greater than m2 / 2, the system can have real stability. 2) no sense of resistance sampling switch resistance. No sense resistor is a twolane and around the winding resistance, and its high accuracy and easy power. With no sense of resistance, its resistance will increase with increasing frequency. Thus, even under highfrequency sampling resistor in the power consumption of no more than its nominal power and, therefore, will not blow up phenomenon. 3) Add optocoupler feedback circuit to control the use TL43l. We all know that when the amplifiers are required for signal transmission time, both input and output is not established. If the feedback signal received UC3842 voltage feedback end, the feedback signal must pass through two highgain error amplifier, the transmission time of growth. TL431 itself as a highgain error amplifier, therefore, used in Figure 3, pin 1 as feedback directly from the UC3842 feet 8 (the reference voltage pin), a resistor to pull the foot l, 2 foot ground through R18. The benefits of doing so, skip the UC384239。 switching power supply。特別感謝我的同邵銀、黃楠楠、程峰、張標(biāo)、韓小虎、吳瑞在課題設(shè)計(jì)期間和論文撰寫(xiě)期間對(duì)我的支持和幫助，衷心的感謝你們。在學(xué)習(xí)和生活中，點(diǎn)點(diǎn)滴滴都凝聚著您的期待與鞭策，使我在讀研期間能始終把握自己的方向，在此向您致以衷心的感謝，在將來(lái)的工作和學(xué)習(xí)中，我會(huì)時(shí)刻銘記您曾經(jīng)的教誨，努力工作，認(rèn)真做事。通過(guò)本設(shè)計(jì)的理論研究和實(shí)踐操作，可以看出利用UC3842芯片設(shè)計(jì)的小功率關(guān)電源為以后的開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)提供了更好的思路，和方式方法。比如說(shuō)，對(duì)TL431的基本結(jié)構(gòu)尚未了解透徹，以及其在電路中主要的工作位置和方式；PC817的應(yīng)用范圍不清楚，不能很好地利用其隔離電路，使上下級(jí)電路不產(chǎn)生影響。利用TL431可調(diào)式精密穩(wěn)壓器構(gòu)成誤差電壓放大器，再通過(guò)線性光耦對(duì)輸出進(jìn)行精確的調(diào)整。(3) 本設(shè)計(jì)綜合了以前的一些利用UC3842制作的開(kāi)關(guān)電源論文，取長(zhǎng)補(bǔ)短，在本論文中設(shè)計(jì)了反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)。當(dāng)輸入端加電信號(hào)時(shí)，發(fā)光器發(fā)出光線，照射在受光器上，受光器接受光線后導(dǎo)通，產(chǎn)生光電流從輸出端輸出，從而實(shí)現(xiàn)了“電光電”的轉(zhuǎn)換。在很多應(yīng)用中可以用它代替齊納二極管，例如，數(shù)字電壓表，運(yùn)放電路、可調(diào)壓電源，開(kāi)關(guān)電源等。(1) TL431是一個(gè)有良好的熱穩(wěn)定性能的三端可調(diào)分流基準(zhǔn)電壓源。結(jié)論與展望本文主要以一種性能優(yōu)良的電流控制型脈寬調(diào)制器UC3842來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)用的小功率開(kāi)關(guān)電源，因?yàn)槊}寬調(diào)制器能夠改變驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度，所以能夠達(dá)到穩(wěn)壓的目的，非常適合用于開(kāi)關(guān)電源的制作。開(kāi)關(guān)管的集電極電流通過(guò)耦合電感的作用使其電流反應(yīng)到檢測(cè)電阻R15上，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓，該電壓經(jīng)R1C和C8構(gòu)成的濾波器后送至UC3842的3腳，此信號(hào)與片內(nèi)的誤差放大器輸出信號(hào)送至PWM比較器的兩個(gè)輸入端，產(chǎn)生調(diào)制脈沖。24V的直流電經(jīng)DR3啟動(dòng)UC3842和開(kāi)關(guān)電源工作，開(kāi)關(guān)電源工作后反饋繞組上感應(yīng)電壓經(jīng)DR6整流濾波后再向UC3842電路供電。本次設(shè)計(jì)中取流過(guò)分支的電流為5mA，這樣偏置電阻R17（光隔離器LED的偏置電阻）的阻值可通過(guò)下式計(jì)算： （56） 那么R22和Rw1的阻值應(yīng)為： （57） (，Rw1取500歐姆)R22與Rw1的配合使用能在實(shí)際電路中靈活調(diào)節(jié)使輸出電壓更能接近設(shè)計(jì)要求。因?yàn)門(mén)L431需要最少1mA電流流過(guò)才能工作，電源二次側(cè)中，把通過(guò)電壓檢測(cè)電阻分壓網(wǎng)絡(luò)的電流值設(shè)置為1mA（也就是每伏1K歐姆）。這種方法價(jià)格低廉、簡(jiǎn)單實(shí)用，但是也有一定的缺點(diǎn)：電路中光耦PC817的有效輸入電流范圍窄，導(dǎo)致控制電路對(duì)輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍有限。 電壓反饋電路反饋電路的設(shè)計(jì)是開(kāi)關(guān)電源最重要的工作之一，為了很好地改善輸出端的交叉調(diào)整性能，本論文通過(guò)檢測(cè)輸出電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)，反饋電路設(shè)計(jì)的好壞，直接影響控制電路對(duì)輸出電壓精度的調(diào)節(jié)，在開(kāi)關(guān)電源中，通常使用光耦PC817實(shí)現(xiàn)控制芯片和電壓反饋信號(hào)的電氣隔離。本次設(shè)計(jì)是將通過(guò)開(kāi)關(guān)管的電流，利用電流互感器原理反應(yīng)到檢測(cè)回路中，再將檢測(cè)電阻與3腳相連，當(dāng)檢測(cè)電阻超過(guò)1V時(shí)，UC3842就會(huì)管段6腳的PWM輸出，從而實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)。串在需要測(cè)量的電流的線路中，因此它經(jīng)常有線路的全部電流流過(guò)，二次繞組匝數(shù)比較多，串接在測(cè)量?jī)x表和保護(hù)回路中，電流互感器在工作時(shí)，它的2次回路始終是閉合的，因此測(cè)量?jī)x表和保護(hù)回路串聯(lián)線圈的阻抗很小，電流互感器的工作狀態(tài)接近短路。5V端的死區(qū)電阻為： （54） 過(guò)流保護(hù)電路電流互感器原理是依據(jù)電磁感應(yīng)原理的。另外，死電阻還起到了釋放副邊濾波電容上電荷的作用?？梢詾V除高頻分量，使電壓輸出穩(wěn)定。輸出濾波電路如下圖： 5V輸出端濾波電容： （53） =294uF，用四個(gè)47uF、額定電壓為35V的鉭電容并聯(lián)（C1C1C18和C19）。計(jì)算公式： （52）式中 表示輸出端的額定電流值，單位為A； 表示在高輸入電壓和輕載下所估計(jì)的最小占空比（）； 表示期望的輸出電壓紋波峰峰值，單位為V。這個(gè)輸出紋波電壓就是疊加在輸出直流電壓上的交流三角波。另外，大容量電容上要并聯(lián)高頻電容，這是由于鋁電解電容和鉭電容無(wú)法吸收加在其兩端的高頻電流分量。ESL引起輸出電壓存在高頻噪聲。而選擇合適的電容在反激式變換器中顯得尤其重要，這是因?yàn)榉醇な阶儞Q器自身與整流器之間沒(méi)有感性阻抗，使得有很大的瞬時(shí)電流流入和流出電容。為了減小漏電流，CC3宜選用陶瓷電容器。電阻R給電容提供放電回路，避免因電容上的電荷積累而影響濾波器的工作特性。圖57 輸入濾波電路 （51） 用兩個(gè)27uF、。鉭電容與鋁質(zhì)電解電容相比，具有較小的ESR和ESL。較大的交流電流流過(guò)了電容的ESR（等效串聯(lián)電阻）和ESL（等效串聯(lián)電感），ESR會(huì)導(dǎo)致電容發(fā)熱，造成電容的使用壽命縮短，增加了輸出電壓紋波。 輸入濾波電路為了使電壓輸出更穩(wěn)定，在輸出部分加入電容電感濾波。啟動(dòng)和PWM脈沖控制驅(qū)動(dòng)電路如下：圖56 啟動(dòng)和啟動(dòng)和PWM脈沖控制驅(qū)動(dòng)電路UC3842的電源軟啟動(dòng)。而輸出端電壓的改變，就是靠改變PWM輸出波的占空比，繼而影響一次側(cè)變壓器線圈的通電時(shí)間，也就是存儲(chǔ)在磁芯中的能量發(fā)生改變，二次側(cè)通過(guò)變壓器耦合獲得的能量就發(fā)生改變，表現(xiàn)在電壓發(fā)生了調(diào)整，正是通過(guò)這種動(dòng)態(tài)的不斷調(diào)整，使得電壓保持穩(wěn)定。 PWM脈沖控制驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)芯片啟動(dòng)以后，6腳輸出PWM脈沖，驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管的開(kāi)通和關(guān)閉，為了使柵極電壓穩(wěn)定，加了穩(wěn)壓管和電阻構(gòu)成的穩(wěn)壓電路，從而保證了開(kāi)關(guān)管的正常工作。特點(diǎn)：電流傳輸比：CTR 最小50%在If=5mA，Vce=5V時(shí)輸入和輸出之間的隔絕電壓高Viso（rms）:圖54 PC817集射電壓Vce與正向電流If的關(guān)系圖55 與TL431配合的電源反饋電路 啟動(dòng)電路和PWM脈沖控制驅(qū)動(dòng)電路UC3842啟動(dòng)閾值電壓為16V，輸入為24V直流電，可直接啟動(dòng)UC3842工作，本次設(shè)計(jì)直接將24V輸入經(jīng)電阻接在芯片的7腳上，同時(shí)加上一個(gè)二極管，濾除芯片工作時(shí)產(chǎn)生的震蕩，消除其對(duì)輸入電壓的影響。 主要應(yīng)用范圍：開(kāi)關(guān)電源、適配器、充電器、UPS、DVD、空調(diào)及其它家用電器等產(chǎn)品。普通光電耦合器只能傳輸數(shù)字信號(hào)（開(kāi)關(guān)信號(hào)），不適合傳輸模擬信號(hào)。 光耦PC817PC817是常用的線性光藕，在各種要求比較精密的功能電路中常常被當(dāng)作耦合器件，具有上下級(jí)電路完全隔離的作用，相互不產(chǎn)生影響。肖特基二極管的優(yōu)點(diǎn)很多，主要是：反向恢復(fù)時(shí)間很短(10~40 ns)，正向恢復(fù)過(guò)程中不會(huì)有明顯的電壓過(guò)沖；在反向耐壓較低的情況下其正向壓降也很小，明顯低于快恢復(fù)二極管；其開(kāi)關(guān)損耗和正向?qū)〒p耗都比快速二極管還要小，效率高。快速二極管從性能上可分為快速恢復(fù)和超快速恢復(fù)兩個(gè)等級(jí)，前者反向恢復(fù)時(shí)間為數(shù)百納秒或更長(zhǎng)，后者則在100 ns以下，有的甚至達(dá)到20~30 ns?？焖俣O管在工藝上多采用了摻金措施，有的采用PN結(jié)型結(jié)構(gòu)，有的采用改進(jìn)的PiN結(jié)構(gòu)。其正向電流定額值和反向電壓定額值可以達(dá)到很高，分別可達(dá)數(shù)千安和數(shù)千伏以上。
(1) 普通二極管(General Purpose Diode) 普通二極管又稱為整流二極管(Rectifier Diode)，多用于開(kāi)關(guān)頻率不高(1kHz以下)的整流電路中。圖51 TL431的引腳圖52 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。TL431特點(diǎn)： （1）最大輸出電壓為36V； （2）電壓參考誤差：177。由圖可看出，接在運(yùn)放的反相輸入端。在很多應(yīng)用中可以用它代替齊納二極管，例如，數(shù)字電壓表，運(yùn)放電路、可調(diào)壓電源，開(kāi)關(guān)電源等。 器件TL431TL431是一個(gè)有良好的熱穩(wěn)定性能的三端可調(diào)分流基準(zhǔn)電壓源。導(dǎo)通時(shí)，器件上有一定的通態(tài)壓降；形成通態(tài)損耗阻斷時(shí)，開(kāi)關(guān)器件上有微小的斷態(tài)漏電流流過(guò)；形成斷態(tài)損耗時(shí)，在開(kāi)關(guān)器件開(kāi)通或關(guān)斷的轉(zhuǎn)換過(guò)程中產(chǎn)生開(kāi)通損耗和關(guān)斷損耗，總稱開(kāi)關(guān)損耗。在主電路和控制電路之間，需要一定的中間電路對(duì)控制電路的信號(hào)進(jìn)行放大，這就是開(kāi)關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路。作電路分析時(shí)，為簡(jiǎn)單起見(jiàn)往往用理想開(kāi)關(guān)來(lái)代替實(shí)際開(kāi)關(guān)。(2) 開(kāi)關(guān)器件一般都工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，導(dǎo)通時(shí)(通態(tài))阻抗很小，接近于短路，管壓降接近于零，電流由外電路決定；阻斷時(shí)阻