基于uc反激式开关电源设计

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1、“开关电源设计”课程设计报告设计课题：开关电源设计专业班级：2011级电子信息工程2班姓名：庄景坡学号：设计时间：2014年11月18日评阅意见：评阅意见设计课题题目：开关电源一、设计任务与要求采用隔离式电源结构，实现以下性能：a．输入直流电压范围为20~24Vb．输出电压可调范围为10~12Vc．最大输出电流为0.5Ad．电压调整率≤0.5%（输入电压变化范围内，空载到满载）e．负载调整率≤1%（最低输入电压下，满载）f．纹波电压（峰-峰值）≤10mV（最低输入电压下，满载）g．效率≥80%（输出电压10V、输入电压dc24V下，满载）h．

2、具有过流及短路保护功能二、设计过程2.1、开关电源的选用(1)、输出电流的选择因开关电源工作效率高，一般可达80%以上，故在输出电流的选择上，应准确测量或计算用电设备的最大吸收电流，以使被选用的开关电源具有较高的性价比。通常输出计算公式为：(2)、保护电路开关电源在设计中必须具有过流、过热、短路等保护功能，在设计时应首选保护功能齐备的开关电源模块，并且其保护电路的技术参数应与用电设备的工作特性相匹配，以避免损坏用电设备或者是开关电源。2.2、UC3842(1)、简介(2)、工作原理UC3842是高性能固定频率电流模式控制器专为离线和直流直至直

3、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、高增益误差放大器。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。其他的保护特性包括输入和参考欠压锁定，各有滞后、逐周电流限制、可编程输出静区时间和单个脉冲测量锁存。UC3842简易方框图如下：各管脚功能简介如下：（1） 8脚双列直插塑料封装的器件： 1脚  输出补偿，内部误差放大器的输出，并可用于环路补偿。 2脚  电压反馈，此脚是内部误差放大器反相输入，脉宽调制器使用

4、此信息中止输出开关的导通，产生控制电压，控制脉冲的宽度。 3脚  电流取样，在外围电路中，在功率开关管(如Vmos管)的源极串接一个小阻值的取样电阻，将脉冲变压器的电流转换成电压，此电压送入3脚，控制脉宽。此外，当电源电压异常时，功率开关管的电流增大，当取样电阻上的电压超过1V时，UC3842就停止输出，有效地保护了功率开关管。 4脚  RT/CT，通过将电阻RT连接至Vref以及电容CT连接至地，使振荡器频率和最大输出占空比可调。工作频率可达500kHz。 5脚  接地，为控制电路和电源的公共地。 6脚  输出端，该输出直接驱动功率MOSF

5、ET的栅极，高达1.0A的峰值电流经此管脚拉和灌。 7脚  VCC，控制集成电路的正电源。 8脚  Vref，基准电压的参考输出，它通过电阻RT向电容CT提供充电电流，可输出精确的+5V基准电压，电流可达50mA。(3)、UC3842的工作描述：①、振荡器振荡器频率由定时元件Rt和Ct选择值决定。电容Ct由5.0V的参考电压通过电阻Rt充电，充至约2.8V，再有一个内部的电流宿放电至1.2V。在Ct放电期间，振荡器内产生一个内部消隐脉冲保持“或非”门的中间输入为高电平，这导致输出为低状态，从而产生一个数量可控的输出静区时间。要注意的是尽管许多

6、的Rt和Ct值都可以产生相同的振荡器频率，但只有一种组合可以得到在给定频率下的特定输出静区时间。振荡器门限是温度补偿的，放电电流在Tj=25摄氏度时被微调并确保在±10%之内，这些内部电路的优点使振荡器频率及最大输出占空比的变化最小。结果显示在下图：振荡器放电电流与温度关系曲线最大输出占空比与定时电阻关系曲线②、误差放大器提供一个有可访问反相输入和输出的全补偿误差放大器。同相输入在内部偏置于2.5V而不经管脚引出。典型情况下变换器输出电压通过一个电阻分压器分压，并由反相输入监视。最大输入偏置电流为-2.0uA，它将引出输出电压误差，后者等于输

7、入偏置电流和等效输入分压器源电阻的乘积。锁定关断误差放大器输出（管脚1）用于外部回路补偿（图4.9）。输出电压因两个二极管压降而失调（≈1.4V）并在连接至电流取样比较器的反相输入之前被三分。这将在管脚1处于其最低状态时（Vol），保证在输出（管脚10）不出现驱动脉冲。这发生在电源正在工作并且负载被取消时，或者在软启动过程的开始（图4.10，4.11）。最小误差放大器反馈电阻受限于放大器的拉电流（0.5mA）和到达比较器的1.0V箝位电平所需的输出电压（Voh）：Rf（min）≈[3.0（1.0V）+1.4V]/0.5mA=8800Ω③、电流

8、取样比较器和脉宽调制锁存器UC3842作为电流模式控制器工作，输出开关导通由振荡器起始，当峰值电感电流到达误差放大器输出/补偿（管脚1）建立的门限电平时中止。这样在