电源技术实训报告
开关稳压电源制作
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专业： 姓名： 学号： 指导老师：
2011年11月
1、任务与要求
一、任务
设计并制作如图1所示开关稳压电源。
开关稳压电源IINIOUIN隔离U1=220VAC变压器U2=18VAC整流滤波DC-DC变换器UORL
图1 电路框图
题目分析: 题目给出的框图如图1所示。该方案是通过直流稳压电源输出18V的电压，再经过DC-DC的变换控制电路，得到要求的直流电。要使电路能达到设计要求，DC-DC变换的关键是PWM控制。它是开关电源的核心部分。题目需要将直流电源转换成大于输入电压的稳定的输出电压。串联型稳压电路是降压型的电路，并联型稳压电路是升压型的电路。所以我们采用的并联型开关稳压，通过升压电路，能使得输出电压大于输入电压。通过调节占空比使输出电压为30V-36V可调。
方案论证：从题目给出来的材料得出方案，用UC3842芯片来控制电路的PWM实现升压的功能。
二、要求
在电阻负载条件下，使电源满足下述要求：
基本要求
(1) 输出电压Uo可调范围：30V-36V; (2)最大输出电流Iomax：1A；
(3)U2从18V变到21V时，计算电压调整率：Su≤2%； (4)计算DC-DC变换器的效率n
(5)具有过流保护功能,动作电流Io(th)=1.3+0.2A;
2、方案论证
2.1 DC-DC主回路拓扑
采用UC3842构成DC-DC转换电路。UC3842是一块功能齐全、较为典型的单端电流型PWM控制集成电路，内包含误差放大器、电流检测比较器、PWM锁存器、振荡器、内部基准电源和欠压锁定等单元。 2.2控制方法及实现方案
1、通过直流稳压电源输出18V的电压，再经过DC-DC的变换控制电路，得到要求的直流电。要使电路能达到设计要求，DC-DC变换的关键是PWM控制。它是开关电源的核心部分。题目需要将直流电源转换成大于输入电压的稳定的输出电压。串联型稳压电路是降压型的电路，并联型稳压电路是升压型的电路。所以我们采用的并联型开关稳压，通过升压电路，能使得输出电压大于输入电压。通过调节占空比使输出电压为30V-36V可调。
2、下图是uc3842的内部原理图
由图可以看出
第1，2脚接一个瓷片电容可以组成积分电路 第3脚电流取样
第4，8脚可以组成一个振荡电路 第5脚接地
第6脚是脉冲控制信号的输出
第7脚要有18V以上的开机启动电压 2.3提高效率的方法及实现方案
在DC-DC变换器中，主要消耗功率的元件有主回路的开关管、续流二极管、储能低昂等部件。本电路中的提高效率措施主要有： 通过增加电感行径减少电感阻值
采用低内阻的高效率MOSFET作为主回路的开关元件 采用高速低正相压降的肖特基二极管降低其功耗
3. 电路设计
3.1电路整体设计
用稳压电源输入18V的电压后经过滤波在经过一个1K欧姆的电阻降压后再经过滤波接到UC3842的第7管脚给UC3842芯片提供工作电压，第1，2管脚之间并上的一个1M电阻跟芯片里面的形成积分电路和104瓷片电容在电图正常工作的时候防止产生出来的信号波形漂移。在第4，8脚并上一个4.7K的电阻和第4脚的瓷片电容（471）还有uc3842形成一个振荡电路，在第8脚接上一个104的瓷片电容用来滤波。第5脚接地。第3脚是用来电流取样的，他是通过一个0.33欧的功率电阻电压取样再跟第1脚通过uc3842内部比较器比
较大小来控制第6脚的输出的，当第3脚的电压大于第1脚的电压时第6管脚输出低电平，这时第6管脚控制的场效应管被关断，电感L1放电，输出电压就会慢慢升高，升到超过30V时通过203滑动变阻器，R5（470欧）电压取样回来给第2管脚的电压大于基准电压2.5V的时候，通过积分电路第1管脚的电压慢慢下降，当下降到小于第3管脚的取样电压时，第6管脚输出高电平的脉宽就会下降这样输出电压就会下降，当电压下降小于30V的时候同理第6管脚高电平的输出脉宽增大，这时输出电压就会上升，这样一直调节输出电压就会稳定在30V了。 3.2 主回路器件的选择
芯片UC3842一个、IRF157一个、IRF640一个、滑阻20K一个、100uH电感一个、1MΩ一个、1KΩ两个、470UF一个、470pF一个、220uF一个、0.01uF两个、0.1uF两个、功率电阻0.33Ω一个。 3.3控制电路设计
图2
3.4效率的理论分析及计算
为满足输出电压在30~36V可调，则R6、R8、R5满足如下的方程组： Vmax=Vref[1+(R6+R8)/( R6+R8+R5)] Vmin= Vref[1+R6/( R6+R8+R5)] 经计算可得R6=20k、R8=20k、R5=470。
3.5过流/过压保护电路原理与设计
可以用LM393芯片来实现过流保护和过压保护的功能，不过在这次实验中没有体现出来。
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