基于UC3842芯片的單端反激式開關電源設計

趙志敏

摘 要：基于UC3842芯片，采用模塊化設計方案，制作了一款單端反激式開關電源。該開關電源對電源技術的發展有著重要的應用價值。

關鍵詞：UC3842芯片；電源設計；單端反激式開關；電路控制

中圖分類號：TN86 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）06-0036-02

1 問題的提出

在現代電子設備中，電能變換和功率傳遞都離不開直流電源，且對電源的要求越來越高。近年來，隨著電源技術的飛速發展，高效率的開關電源已被廣泛應用在生活中，小型化、高頻化、繼承化的特點已成為開關穩壓電源發展的方向。單端反激式變換器電路簡單，可以高效提供直流輸出，被應用在許多方面，并取得很好的效果。

2 單端反激式開關電源概述

UC3842芯片是目前我國應用比較廣泛的一種高性能固定頻率電流型控制脈寬調制芯片，它是由美國Unitrode公司開發的新型控制器，具有良好的電壓調整率和負載調整率，且穩定性和動態性也有了明顯提高。

單端反激式開關電源的工作原理是利用UC3842集成芯片單電源供電、帶電流正向補償和單路調制輸出的特點。變壓器變壓比的大小是由輸出電壓的大小決定的。對于那些處在驅動隔離輸出的單端開關高頻中的小容量開關電源，通常用UC3842構成的傳統離線式反激變換器電路，將誤差比較器的反向輸入端通過反饋繞組。將經過電阻分壓后得到的信號與內部2.5 V的基準電壓進行比較，誤差比較器的輸出端與反向輸入端接成PI補償網絡，誤差比較器的輸出端與電流采樣電壓進行比較，從而達到控制PWM序列的占空比，實現電路穩定的目的。

3 單端反激式開關電源設計

3.1 系統參數的設計

3.1.1 電路形式

電路采用單端反激式形式。

3.1.2 交流電源電壓

交流電源的電壓為220 V，誤差為10%.

3.1.3 開關電源的輸出電壓和輸出電流

開關電源的輸出電壓和電流有以下三種形式：①+30 V，1 A；②12 V，0.5 A；③+5 V，1 A。

3.1.4 開關管的開關頻率

開關管的開關頻率f=100 kHz。

3.2 控制電路的設計

在開關電源中，主電路的主要功能是負責電能的使用；控制電路主要負責的是對電信號的處理工作，給開關管提供驅動脈沖，在開關電源中起著至關重要的作用。由于峰值電流控制模式具有暫態閉環響應快、簡單自動的磁通平衡功能、瞬時峰值電流限流供能、自動均流并聯功能等優點，所以下文的控制電路采用峰值電流控制模式。

3.3 單端反激式高頻變壓器的設計

3.3.1 單端反激式變壓器的設計

單端反激式變壓器又可以叫作電感儲能式變壓器。在本次設計中，主要從以下幾個方面進行考慮：①變壓器中磁芯的選擇要求；②原邊繞組匝數的選擇；③原邊電流的最大值計算；④各副邊繞組匝數的計算；⑤變壓器中的磁路間隙的計算；⑥原邊繞組的電感計算；⑦各繞組線徑的計算；⑧對窗口進行驗算。

3.3.2 反饋電路和保護電路的設計

3.3.2.1 過壓、欠壓保護電路及反饋

本次設計中輸出電壓反饋和保護如圖1所示。

3.3.2.2 過流保護電路及反饋

電阻R10和R9以及電容C9共同組成了過流保護電路。R9上的電壓所反映的是電流的瞬時值，如果開關電源發生過電流，那么開關管S1漏極的電流會立刻增大，然后接入到UC3842的保護輸入端③腳；當等于1 V時，UC3842芯片的輸出脈沖就會馬上關斷。如果想改變開關管的限流值，可以通過調節電阻R10和R9的分壓比來實現，圖2為過流保護電路及輸出反饋圖。

主電路的設計原理如圖3所示，它的控制芯片采用的是UC3842，輸出的電壓等級分為+30 V、+12 V和+5 V三種。這個電路的變換器采用的是一個降壓型開關電路，其中電容C2和電阻R3可以提供變壓器原邊需要的泄放通路，輸出經過整流和濾波，然后送到負載。芯片所需要的電源VCC是由R2從整流后電壓提供的，而VCC同時也可以作為輔助反饋繞組N3的反饋電壓。

4 結束語

上文主要從單端反激式開關電源的系統參數、控制電路和高頻變壓器等方面進行設計分析，設計出了主電路設計原理圖，為今后此方面的實踐應用提供參考。

參考文獻

[1]王家慶.智能型高頻開關電源系統的原理使用與維護[M].北京：人民郵電出版社，2000.

〔編輯：李玨〕

摘 要：基于UC3842芯片，采用模塊化設計方案，制作了一款單端反激式開關電源。該開關電源對電源技術的發展有著重要的應用價值。

關鍵詞：UC3842芯片；電源設計；單端反激式開關；電路控制

中圖分類號：TN86 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）06-0036-02

1 問題的提出

在現代電子設備中，電能變換和功率傳遞都離不開直流電源，且對電源的要求越來越高。近年來，隨著電源技術的飛速發展，高效率的開關電源已被廣泛應用在生活中，小型化、高頻化、繼承化的特點已成為開關穩壓電源發展的方向。單端反激式變換器電路簡單，可以高效提供直流輸出，被應用在許多方面，并取得很好的效果。

2 單端反激式開關電源概述

UC3842芯片是目前我國應用比較廣泛的一種高性能固定頻率電流型控制脈寬調制芯片，它是由美國Unitrode公司開發的新型控制器，具有良好的電壓調整率和負載調整率，且穩定性和動態性也有了明顯提高。

單端反激式開關電源的工作原理是利用UC3842集成芯片單電源供電、帶電流正向補償和單路調制輸出的特點。變壓器變壓比的大小是由輸出電壓的大小決定的。對于那些處在驅動隔離輸出的單端開關高頻中的小容量開關電源，通常用UC3842構成的傳統離線式反激變換器電路，將誤差比較器的反向輸入端通過反饋繞組。將經過電阻分壓后得到的信號與內部2.5 V的基準電壓進行比較，誤差比較器的輸出端與反向輸入端接成PI補償網絡，誤差比較器的輸出端與電流采樣電壓進行比較，從而達到控制PWM序列的占空比，實現電路穩定的目的。

3 單端反激式開關電源設計

3.1 系統參數的設計

3.1.1 電路形式

電路采用單端反激式形式。

3.1.2 交流電源電壓

交流電源的電壓為220 V，誤差為10%.

3.1.3 開關電源的輸出電壓和輸出電流

開關電源的輸出電壓和電流有以下三種形式：①+30 V，1 A；②12 V，0.5 A；③+5 V，1 A。

3.1.4 開關管的開關頻率

開關管的開關頻率f=100 kHz。

3.2 控制電路的設計

在開關電源中，主電路的主要功能是負責電能的使用；控制電路主要負責的是對電信號的處理工作，給開關管提供驅動脈沖，在開關電源中起著至關重要的作用。由于峰值電流控制模式具有暫態閉環響應快、簡單自動的磁通平衡功能、瞬時峰值電流限流供能、自動均流并聯功能等優點，所以下文的控制電路采用峰值電流控制模式。

3.3 單端反激式高頻變壓器的設計

3.3.1 單端反激式變壓器的設計

單端反激式變壓器又可以叫作電感儲能式變壓器。在本次設計中，主要從以下幾個方面進行考慮：①變壓器中磁芯的選擇要求；②原邊繞組匝數的選擇；③原邊電流的最大值計算；④各副邊繞組匝數的計算；⑤變壓器中的磁路間隙的計算；⑥原邊繞組的電感計算；⑦各繞組線徑的計算；⑧對窗口進行驗算。

3.3.2 反饋電路和保護電路的設計

3.3.2.1 過壓、欠壓保護電路及反饋

本次設計中輸出電壓反饋和保護如圖1所示。

3.3.2.2 過流保護電路及反饋

電阻R10和R9以及電容C9共同組成了過流保護電路。R9上的電壓所反映的是電流的瞬時值，如果開關電源發生過電流，那么開關管S1漏極的電流會立刻增大，然后接入到UC3842的保護輸入端③腳；當等于1 V時，UC3842芯片的輸出脈沖就會馬上關斷。如果想改變開關管的限流值，可以通過調節電阻R10和R9的分壓比來實現，圖2為過流保護電路及輸出反饋圖。

主電路的設計原理如圖3所示，它的控制芯片采用的是UC3842，輸出的電壓等級分為+30 V、+12 V和+5 V三種。這個電路的變換器采用的是一個降壓型開關電路，其中電容C2和電阻R3可以提供變壓器原邊需要的泄放通路，輸出經過整流和濾波，然后送到負載。芯片所需要的電源VCC是由R2從整流后電壓提供的，而VCC同時也可以作為輔助反饋繞組N3的反饋電壓。

4 結束語

上文主要從單端反激式開關電源的系統參數、控制電路和高頻變壓器等方面進行設計分析，設計出了主電路設計原理圖，為今后此方面的實踐應用提供參考。

參考文獻

[1]王家慶.智能型高頻開關電源系統的原理使用與維護[M].北京：人民郵電出版社，2000.

〔編輯：李玨〕

摘 要：基于UC3842芯片，采用模塊化設計方案，制作了一款單端反激式開關電源。該開關電源對電源技術的發展有著重要的應用價值。

關鍵詞：UC3842芯片；電源設計；單端反激式開關；電路控制

中圖分類號：TN86 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）06-0036-02

1 問題的提出

在現代電子設備中，電能變換和功率傳遞都離不開直流電源，且對電源的要求越來越高。近年來，隨著電源技術的飛速發展，高效率的開關電源已被廣泛應用在生活中，小型化、高頻化、繼承化的特點已成為開關穩壓電源發展的方向。單端反激式變換器電路簡單，可以高效提供直流輸出，被應用在許多方面，并取得很好的效果。

2 單端反激式開關電源概述

UC3842芯片是目前我國應用比較廣泛的一種高性能固定頻率電流型控制脈寬調制芯片，它是由美國Unitrode公司開發的新型控制器，具有良好的電壓調整率和負載調整率，且穩定性和動態性也有了明顯提高。

單端反激式開關電源的工作原理是利用UC3842集成芯片單電源供電、帶電流正向補償和單路調制輸出的特點。變壓器變壓比的大小是由輸出電壓的大小決定的。對于那些處在驅動隔離輸出的單端開關高頻中的小容量開關電源，通常用UC3842構成的傳統離線式反激變換器電路，將誤差比較器的反向輸入端通過反饋繞組。將經過電阻分壓后得到的信號與內部2.5 V的基準電壓進行比較，誤差比較器的輸出端與反向輸入端接成PI補償網絡，誤差比較器的輸出端與電流采樣電壓進行比較，從而達到控制PWM序列的占空比，實現電路穩定的目的。

3 單端反激式開關電源設計

3.1 系統參數的設計

3.1.1 電路形式

電路采用單端反激式形式。

3.1.2 交流電源電壓

交流電源的電壓為220 V，誤差為10%.

3.1.3 開關電源的輸出電壓和輸出電流

開關電源的輸出電壓和電流有以下三種形式：①+30 V，1 A；②12 V，0.5 A；③+5 V，1 A。

3.1.4 開關管的開關頻率

開關管的開關頻率f=100 kHz。

3.2 控制電路的設計

在開關電源中，主電路的主要功能是負責電能的使用；控制電路主要負責的是對電信號的處理工作，給開關管提供驅動脈沖，在開關電源中起著至關重要的作用。由于峰值電流控制模式具有暫態閉環響應快、簡單自動的磁通平衡功能、瞬時峰值電流限流供能、自動均流并聯功能等優點，所以下文的控制電路采用峰值電流控制模式。

3.3 單端反激式高頻變壓器的設計

3.3.1 單端反激式變壓器的設計

單端反激式變壓器又可以叫作電感儲能式變壓器。在本次設計中，主要從以下幾個方面進行考慮：①變壓器中磁芯的選擇要求；②原邊繞組匝數的選擇；③原邊電流的最大值計算；④各副邊繞組匝數的計算；⑤變壓器中的磁路間隙的計算；⑥原邊繞組的電感計算；⑦各繞組線徑的計算；⑧對窗口進行驗算。

3.3.2 反饋電路和保護電路的設計

3.3.2.1 過壓、欠壓保護電路及反饋

本次設計中輸出電壓反饋和保護如圖1所示。

3.3.2.2 過流保護電路及反饋

電阻R10和R9以及電容C9共同組成了過流保護電路。R9上的電壓所反映的是電流的瞬時值，如果開關電源發生過電流，那么開關管S1漏極的電流會立刻增大，然后接入到UC3842的保護輸入端③腳；當等于1 V時，UC3842芯片的輸出脈沖就會馬上關斷。如果想改變開關管的限流值，可以通過調節電阻R10和R9的分壓比來實現，圖2為過流保護電路及輸出反饋圖。

主電路的設計原理如圖3所示，它的控制芯片采用的是UC3842，輸出的電壓等級分為+30 V、+12 V和+5 V三種。這個電路的變換器采用的是一個降壓型開關電路，其中電容C2和電阻R3可以提供變壓器原邊需要的泄放通路，輸出經過整流和濾波，然后送到負載。芯片所需要的電源VCC是由R2從整流后電壓提供的，而VCC同時也可以作為輔助反饋繞組N3的反饋電壓。

4 結束語

上文主要從單端反激式開關電源的系統參數、控制電路和高頻變壓器等方面進行設計分析，設計出了主電路設計原理圖，為今后此方面的實踐應用提供參考。

參考文獻

[1]王家慶.智能型高頻開關電源系統的原理使用與維護[M].北京：人民郵電出版社，2000.

〔編輯：李玨〕