【正文】 路檢測(cè)其輸出電壓，并與基準(zhǔn)電壓比較，其誤差通過(guò)誤差放大器進(jìn)行放大，控制脈寬調(diào)制電路，再經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電路控制半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的通斷時(shí)間，從而調(diào)整輸出電壓。其中 DC/DC 變換器用以進(jìn)行功率變換，它是開(kāi)關(guān)電源的核心部分；驅(qū)動(dòng)器是開(kāi)關(guān)信號(hào)的放大部分，對(duì)來(lái)自信號(hào)源的開(kāi)關(guān)信號(hào)進(jìn)行放大和整形，以適應(yīng)開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)要求；信號(hào)源產(chǎn)生控制信號(hào)，該信號(hào)由它激或自激電路產(chǎn)生，可以是 PWM 信號(hào)、 PFM 信號(hào)或其他信號(hào)；比較放大器對(duì)給定信號(hào)和輸出反饋信號(hào)進(jìn)行比較運(yùn)算，控制開(kāi)關(guān)信號(hào)的幅值、頻率、波形等，通過(guò)驅(qū)動(dòng)器控制開(kāi)關(guān)器件的占空比，以達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓值的目的。 下圖 23 是開(kāi)關(guān)電源的工作波形圖 。既改變 Ton，又改變 T，實(shí)現(xiàn)脈沖占空比調(diào)節(jié)的穩(wěn)壓方式稱做脈沖調(diào)頻調(diào)寬方式。若保持 Ton不變，利用改變開(kāi)關(guān)頻率 f=1/T 實(shí)現(xiàn)脈沖占空比調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)輸出直流電壓 Uo 穩(wěn)壓的方法，稱做脈沖頻率調(diào)制 (PFM)。 T 不變，只改變 Ton 來(lái)實(shí)現(xiàn)占空比調(diào)節(jié)的穩(wěn)壓方式叫做脈沖寬度調(diào)制 (PWM)。 為方便分析開(kāi)關(guān)電源電路，定義脈沖占空比如下： TTD ON/? （ 21） 上式中， T 表示開(kāi)關(guān) S 的開(kāi)關(guān)重復(fù)周期； ONT 表示開(kāi)關(guān) S 在一個(gè)開(kāi)關(guān)周期中的導(dǎo)通時(shí)間。這個(gè)脈沖電壓經(jīng)濾波電路進(jìn)行平滑濾波后就可得到穩(wěn)定的直流輸出電壓Uo。 輸 入整 流濾 波功 率轉(zhuǎn) 換電 路高 頻變 壓器輸 出整 流濾 波脈 寬比 較器取 樣器振 蕩器基 準(zhǔn)電 壓A C D C 圖 21 開(kāi)關(guān)電源電路框圖 開(kāi)關(guān)電源就是采用功率半導(dǎo)體器件作為開(kāi)關(guān)元件，通過(guò)周期性通斷開(kāi)關(guān)，控制開(kāi)關(guān)元件的占空比調(diào)整輸出電壓，開(kāi)關(guān)電源的工作原理可以用圖 22 進(jìn)行說(shuō)明 。在開(kāi)關(guān)點(diǎn)的變換過(guò)程中，用高頻變壓器隔離稱為離線式開(kāi)關(guān)變換器，常用 AC/DC 變換器就是離線式開(kāi)關(guān)變換器。主變換回路將輸入的交流電轉(zhuǎn)換后傳遞給了負(fù)載，所以它決定了開(kāi)關(guān)電源電路的結(jié)構(gòu)形式、轉(zhuǎn)換要求以及負(fù)載能力等一系列的技術(shù)指標(biāo)；而控制回路是按照輸入，輸出技術(shù)指標(biāo)的要求來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，控制主變換回路的工作狀態(tài)。電路分為 五 個(gè)模塊，濾波電路，為 UC3842 提供啟動(dòng)電壓， UC3842 組成的 PWM 脈沖電路，驅(qū)動(dòng) MOSFET 管為變壓器線 圈提供脈沖， 一個(gè) 輸出電路，以及一個(gè)電壓反饋電路 ，和過(guò)流保護(hù)電路 。 AC/DC 電源變換器的集成化變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。 20 世紀(jì) 80 年代問(wèn)世的單片開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，從本質(zhì)上講仍屬于 AC/DC 電源變換器。早期的開(kāi)關(guān)電源全部由分立元件構(gòu)成，不僅開(kāi)關(guān)頻率低、效率不高，而且電路復(fù)雜，不易調(diào)試。由于開(kāi)關(guān)電源本身消耗的能量低，電源效率比普通線性穩(wěn)壓電源提高一倍，被廣泛用于電子計(jì)算機(jī)、通訊、家電等各個(gè)行業(yè)。 電源是各種電子設(shè)備不可或缺的組成部分，其性能優(yōu)劣直接關(guān)系到電子設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)級(jí)能否安全可靠的工作。 通過(guò)將微處理器和開(kāi)關(guān)電源結(jié)合，使開(kāi)關(guān)電源變得更智能化、人性化。 模塊化是開(kāi)關(guān)電源的一個(gè)重要發(fā)展方向，通過(guò)把控制電路、反饋回路、驅(qū)動(dòng)電路和保護(hù)電路集成化，最后實(shí)現(xiàn)電源整機(jī)的模塊化，可以有效地減小體積、減輕重量、降低成本、增強(qiáng)可靠性，提高功率密度等等。軟開(kāi)關(guān)技術(shù)可以有效減小開(kāi)關(guān)的損耗，提 高電源的效率；有源功率因數(shù)校正（ APFC）可以提高功率因數(shù)，從而提高電源的整體效率。 （ 4）高效率。 由于開(kāi)關(guān)電源電路中所用元器件較多，降低了電路的可靠性。如何有效地降低噪聲干擾將是開(kāi)關(guān)電源的一個(gè)發(fā)展方向。這些噪聲干擾會(huì)影響鄰近電子設(shè)備的正常工作，特別是一些高精度的儀器儀表。 （ 2） 低噪聲。而提高開(kāi)關(guān)頻率是減小體積的有效途徑，他能有效減小電容和電感的體積和重量。但是，隨著科技的不斷進(jìn)步，人們對(duì) 開(kāi)關(guān)電源的要求將會(huì)更高，可以預(yù)見(jiàn)，高頻化、小型化、高效率、模塊化、高可靠性以及智能化是 21 世紀(jì)開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展趨勢(shì)： （ 1） 小型化，高頻化。 20 世紀(jì) 90 年代初期，我國(guó)成功研制出工作頻率 100 至 200kHz 的高頻開(kāi)關(guān)電源。 1974 年，成功研制了我國(guó)第一臺(tái) 10kHz、輸出 5V 的無(wú)工頻變壓器開(kāi)關(guān)電源。 20 世紀(jì) 70 年代以后，與開(kāi)關(guān)電源相關(guān)的高頻率、大電流、高反壓的開(kāi)關(guān)晶體管，快恢復(fù)二極管，高頻變壓器磁芯等元器件的出現(xiàn)，又進(jìn)一步的加快了開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的發(fā)展，開(kāi)關(guān)電源被廣泛的應(yīng)用于航天、軍事電子、計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備等領(lǐng)域。 20 世紀(jì) 60 年代末，得益于微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，此時(shí)的開(kāi)關(guān)管具有耐高壓、耐大電流等優(yōu)點(diǎn)。 課題研究 歷程與 現(xiàn)狀 1955 年，美國(guó)科學(xué)家 成功研制出了第一臺(tái)自激式晶體管直流變換器，從而取代了早期的機(jī)械振子式換流設(shè)備。同時(shí)電源技術(shù)已經(jīng)演變成為一個(gè)綜合微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、材料科學(xué)、電力變換技術(shù)、電機(jī)工程等諸多學(xué)科相互滲透的綜合學(xué)科。 21 世紀(jì)，人們提倡的是建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的社會(huì)，提倡的是節(jié)約資源，提高能效，環(huán)境友好。電力電子技術(shù)的發(fā)展 ,特別是大功率器件 IGBT和 MOSFET 的迅速發(fā)展，將開(kāi)關(guān)電源的工作頻率提高到相當(dāng)高的水平，使其具有高穩(wěn)定性和高性價(jià)比等特性。通過(guò)變壓器和整流器，把交流電整流成直流電的裝置叫做整流電源。電池本身并不帶電，它的兩極分別有正負(fù)電荷，由正負(fù)電荷產(chǎn)生電壓 (電流是電荷在電壓的作用下定向移動(dòng)而形成的 ),電荷導(dǎo)體里本來(lái)就有，要產(chǎn)生電流只需要加上電壓即可，當(dāng)電池兩極接上導(dǎo)體時(shí)為了產(chǎn)生電流而把正負(fù)電荷釋放出去， 當(dāng)電荷散盡時(shí) ,也就荷盡流 (壓 )消了。xx 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第 1 章 緒論 課題背景與意義 電源向電子設(shè)備提供功率的裝置，把其他形式的能轉(zhuǎn)換成電能的裝置叫做電源。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。 UC3842 是由 Unitrode 公司開(kāi)發(fā)的新型控制器件，是國(guó)內(nèi)應(yīng)用比較廣泛的一種電流控制型脈寬調(diào)制器。無(wú)電網(wǎng)污染、無(wú)電磁干擾、省電節(jié)能等綠色指標(biāo)是全球范圍的熱門(mén)話題，并由相關(guān)的國(guó)際和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行約束。一個(gè)特定用途的電源裝置，應(yīng)當(dāng)具有符合負(fù)載要求的性能參數(shù)和外特性，這是基本要求。究其原因，是新的電子元器件、新電磁材料、新變換技術(shù)、新控制理論及新的軟件（五新）不斷地出現(xiàn)并應(yīng)用到開(kāi)關(guān)電源的緣故。之后，由于開(kāi)關(guān)電源在重量、體積、用銅用鐵及能耗等方面都比線性電 源有顯著減少，而且對(duì)整機(jī)多項(xiàng)指標(biāo)有良好影響，因此它的應(yīng)用得到廣泛推廣。開(kāi)關(guān)電源的控制電路可以分為電壓控制型和電流控制型，前者是一個(gè)單閉環(huán)電壓控制系統(tǒng)，系統(tǒng)響應(yīng)慢，很難達(dá)到較高的線形調(diào)整率精度，后者，較電壓控制型有不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。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。如果電源內(nèi)部發(fā)生故障，不應(yīng)造成系統(tǒng)的故障。從某種程度上，可以看成時(shí)系統(tǒng)的心臟。 關(guān)鍵詞 ：開(kāi)關(guān)電源； UC3842；脈寬調(diào)制 xx 基于 UC3842 的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì) II Abstract Along with the Power electronic technology development and innovation,it make that technology Switching power supply is always in the way of developing and innovating, whit the cost of inversion points increasingly to the low output power end mobile,make the Switch power supply provide a broad space for development. Power equipment used to achieve the power conversion and power transmission， which is basic to the various electronic devices working normally,and the high freque ncy and high efficient small switching power supply is an inevitable development trend,which is used more and more in munications,militaryequipment,transportacilities,instrumentation,insustrial equipment,household appliances and other ares. Switching power supply use the Modern electronic technology to control the turnon and turnoff time ratio,maintain the stability of the output voltage of Power power supply used by Pulse width modulation(PWM)Control IC and MOSFET. Switching power supply and Linear power parison,they are cost39。假如由于某種原因使輸出電壓升高時(shí)，脈寬調(diào)制器就會(huì)改變驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度，亦即占空比 D，使斬波后的平均值電壓下降，從而達(dá)到穩(wěn)壓目的，反之亦然。線性電源成本在某一輸出功率點(diǎn)上，反而高于開(kāi)關(guān)電源，這一點(diǎn)稱為成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)。 開(kāi)關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開(kāi)關(guān)管開(kāi)通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開(kāi)關(guān) 電源一般由脈沖寬度調(diào)制（ PWM）控制 IC 和 MOSFET 構(gòu)成。xx 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 基于 UC3842 的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì) 摘 要 隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展以及創(chuàng)新，使得開(kāi)關(guān)電源這一項(xiàng)技術(shù)也在不斷地發(fā)展與創(chuàng)新，由于這一成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)日益向低輸出電力端的移動(dòng)，為開(kāi)關(guān)電源提供了廣闊的發(fā)展空間。 電源設(shè)備用以實(shí)現(xiàn)電能變換和功率傳遞，是各種電子設(shè)備正常工作的基礎(chǔ)，而高頻高效小型開(kāi)關(guān)電源又是開(kāi)關(guān)電源發(fā)展的必然趨勢(shì)，在通信、軍事裝備、交通設(shè)施、儀器儀表、工業(yè)設(shè)備、家用電器等領(lǐng)域得到了越來(lái)越多的廣泛應(yīng)用。開(kāi)關(guān)電源和線性電源相比，二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長(zhǎng)，但二者增長(zhǎng)速率各異。 設(shè)計(jì)論文主要是利用一種性能優(yōu)良的電流控制型脈寬調(diào)制器 UC3842。 UC3842 可以直接驅(qū)動(dòng)MOS 管、 IGBT 等，適合于制作 20～ 80W 小功率開(kāi)關(guān)電源。s as the Output Power increases,But their growth is power supply costs in Certain output power point,is higher than Switching power point is called Cost inversion point. Design thesis is mainly using a kind of high performance current control Pulse width modulation some reasons make the output voltage rise,Pulse width modulator can change the drive signal pulse width,the Duty ratio D,the chopper after the average voltage drop,to achieve the goal of stabilizing voltage,The reverse is also Can directly drive MOSFET,IGBT and so for the production of 20～ 80W Small power switch power supply. Key Words： Switching power supply， UC3842， Pulse width modulation xx 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III 目 錄 基于 UC3842 的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì) ............................................................................................ I 摘 要 ....................................................................................................................................... I 目 錄 ........................................................................................................................