1、毕业论文11 引言电源，即提供电能的设备，主要分三类：一次电源（将其它能量转换为电能） ，二次电源和蓄电池。其中，二次电源指的是把输入电源（由电网供电）转换为电压、电流、频率、波形及在稳定性、可靠性（含电磁兼容，绝缘散热，不间断电源，智能控制）等方面符合要求的电能供给负载。高频开关式直流稳压电源由于具有效率高、体积小和重量轻等突出优点，获得了广泛的应用。开关电源的控制电路可以分为电压控制型和电流控制型，前者是一个单闭环电压控制系统，系统响应慢，很难达到较高的线形调整率精度，后者，较电压控制型有不可比拟的优点。UC3842 是由 Unitrode 公司开发的新型控制器件，是国内应用比较广泛的一种
2、电流控制型脉宽调制器。所谓电流型脉宽调制器是按反馈电流来调节脉宽的。在脉宽比较器的输入端直接用流过输出电感线圈电流的信号与误差放大器输出信号进行比较，从而调节占空比使输出的电感峰值电流跟随误差电压变化而变化。由于结构上有电压环、电流环双环系统，因此，无论开关电源的电压调整率、负载调整率和瞬态响应特性都有提高，是比较理想的新型的控制器闭。2 开关电源概述2.1 开关电源的分类开关型稳压电源的电路结构一般分类如下：（1）按驱动方式分，有自激式和他激式。（2）按 DC/DC 变换器的工作方式分：单端正激式和反激式、推挽式、半桥式、全桥式等；降压型、升压型和升降压型等。（3）按电路组成分，有谐振型和非
3、谐振型。毕业论文2（4）按控制方式分：脉冲宽度调制(PWM)式；脉冲频率调制(PFM)式；PWM 与 PFM 混合式。2.2 开关电源的控制原理开关电源是指电路中的电力电子器件工作在开关状态的稳压电源，是一种高频电源变换电路,采用直-交-直变换,能够高效率地产生一路或多路可调整的高品质的直流电压。开关电源采用功率半导体器件作为开关器件，通过周期性间断工作，控制开关器件的占空比来调整输出电压。开关电源的基本构成如图 2.1 所示，其中 DC/DC 变换器进行功率转换，它是开关电源的核心部分，此外还有起动、过流与过压保护、噪声滤波等电路。输出采样电路（R1、R2）检测输出电压变化，与基准电压 Ur
4、 比较，误差电压经过放大及脉宽调制（PWM）电路，再经过驱动电路控制功率器件的占空比，从而达到调整输出电压大小的目的。图 2.2 是一种电路实现形式。图 2.1 开关电源的基本构成图 2.2 开关型稳压电源的原理电路2.3 开关电源的优点开关电源的电路结构比较复杂，但是和线性电源相比有如下几个突出的优点：毕业论文3(1)功耗小，效率高。功率晶体管在激励信号的激励下，交替工作在饱和导通与截止的开关状态，转换速度很快，频率一般在几十到几百 kHz。这就使得功率晶体管的损耗较小，电源的效率可以大幅度地提高，其效率可以达到 80%以上。(2)体积小，重量轻。由于没有采用笨重的工频变压器，并且在功率晶体
5、管上的耗散功率大幅降低后，又省去较大的散热片，因此开关稳压电源的体积和重量都可以得到减小。(3)稳压范围宽。开关稳压电源的输出电压是由激励信号的占空比或者激励信号的频率来调节的，输入电压的变化也可以通过变频或调宽来进行补偿。在工频电网电压有较大变化或负载有较大变化时，它仍能保证有较稳定的输出电压，所以稳压范围宽、稳压效果好。此外，改变占空比的方法有脉宽调制型和频率调制型两种。这样，开关稳压电源不仅具有稳压范围宽的优点，而且实现稳压的方法也较多，设计人员可以根据实际应用的要求，灵活地选用各种类型的开关稳压电源。(4)滤波的效率大为提高，使滤波电容的容量和体积大为减小。开关稳压电源的工作频率目前基
6、本上是工作在 50kHz，是线性稳压电源的频率的 1000 倍，这使整流后的滤波效率几乎也提高了 1000 倍。在相同的纹波输出电压的要求下，采用开关稳压电源时，滤波电容的容量只是线性稳压电源中滤波电容容量的 1500 一11000。(5)电路形式灵活多样。例如，有自激式和他激式；有调宽型和调频型；有单端式和双端式，等等。设计者可以发挥各种类型电路的特长，设计出能满足不同应用场合的开关稳压电源。3 开关电源常见的变换器3.1 PWM变换器脉冲宽度调制（PWM）是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制。它是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效
7、的技术，广泛应用于测量，通信，功率控制与变换等许多领域。一种模拟控制方式，根据相毕业论文4应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置，来实现开关稳压电源输出晶 体管或晶体管导通时间的改变，这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定。脉冲宽度调制（PWM）是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM 信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有(ON)，要么完全无(OFF)。电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上
8、的时候，断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够，任何模拟值都可以使用 PWM 进行编码。其工作原理如图 3.1图 3.1 PWM 变换器的基本工作原理多数负载(无论是电感性负载还是电容性负载)需要的调制频率高于 10Hz，通常调制频率为 1kHz 到 200kHz 之间。PWM 的一个优点是从处理器到被控系统信号都是数字形式的，无需进行数模转换。让信号保持为数字形式可将噪声影响降到最小。噪声只有在强到足以将逻辑 1改变为逻辑 0 或将逻辑 0 改变为逻辑 1 时，也才能对数字信号产生影响。 对噪声抵抗能力的增强是 PWM 相对于模拟控制的另外一个优点，而且这也是在某些时候将 PWM 用于通
9、信的主要原因。从模拟信号转向 PWM 可以极大地延长通信距离。在接收端，通过适当的 RC 或 LC 网络可以滤除调制高频方波并将信号还原为模拟形式。3.2 DC/DC变换器DC/DC 变换器用于开关电源时，很多情况下要求输入与输出间进行电隔离。这时必须采用变压器进行隔离，称为隔离变换器。这类变换器把直流电压或电流变换毕业论文5为高频方波电压或电流，经变压器升压或降压后，再经整流平滑滤波变为直流电压或电流。因此，这类变换器又称为逆变整流型变换器。DC/DC 变换器有 5 种基本类型：单端正激式、单端反激式、推挽式、半桥式和全桥式转换器。下面重点分析隔离式单端反激转换电路，电路结构图如图 3.2
10、所示。图 3.2 电路结构图电路工作过程如下：当 M1 导通时，它在变压器初级电感线圈中存储能量，与变压器次级相连的二极管 VD 处于反偏压状态，所以二极管 VD 截止，在变压器次级无电流流过，即没有能量传递给负载；当 M1 截止时，变压器次级电感线圈中的电压极性反转，使 VD 导通，给输出电容 C 充电，同时负载 R 上也有电流 I 流过。M1 导通与截止的等效拓扑如图 3.3 所示。 图 3.3 M1 导通与截止的等效拓扑 4 基于 UC3842的单端反激式开关稳压电源的设计4.1 UC3842的简介毕业论文64.1.1 UC3842的工作原理UC3842 是高性能固定频率电流模式控制器专
11、为离线和直流直至直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。这些器件可提供 8 脚双列直插塑料封装和 14 脚塑料表面贴装封装（SO-14） ，如图 4.1 所示。SO-14 封装的图腾柱式输出级有单独的电源和接地管脚。图 4.1 UC3842 封装UC3842 的简易方框图如图 4.2：毕业论文
12、7图 4.2 UC3842 的简易方框图UC3842 管脚连接如图 4.3图 4.3 UC3842 管脚连接图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
13、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。毕业论文86 脚 输出端，该输出直接驱动功率 MOSFET 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。（2） 14 脚塑料表面贴装封装的器件：1 脚 输出补偿，内部误差放大器的输出，并可用于环路补偿。3 脚
14、 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。5 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 5 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。7 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。8 脚 电源地，一个连回到电源的分离电源地返回端，用于减少
15、控制电路中开关瞬态噪声的影响。9 脚 接地，控制电路的返回端，并被连回到电源地。10 脚 输出端，该输出直接驱动功率 MOSFET 的栅极，高达 1.0A 的峰值电流经此管脚拉和灌。11 脚 Vc，输出高态（Voh）由加到此管脚的电压设定。通过分离的电源连接，可以减小开关瞬态噪声对控制电路的影响。12 脚 VCC，控制集成电路的正电源。14 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。毕业论文92 脚,4 脚,6 脚,13 脚 空脚，内部没有连接。4.1.2 UC3842的工作描述UC3842 是专门设计用于
16、离线和直流直流变换器应用的高性能、固定频率、电流模式控制器，为设计者提供适应最少外部元件的高性能价格比的解决方案。代表性方框图如图 4.4 所示：图 4.4 UC3842 代表性方框图（一）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
17、的特定输出静区时间。振荡器门限是温度补偿的，放电毕业论文10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。结果显示在图 4.5 和图 4.6 中。图 4.5 振荡器放电电流与温度关系曲线图 4.6 最大输出占空比与定时电阻关系曲线在很多噪声敏感应用中，可能希望将变换器频率锁定在外部系统时钟上。这可通过将时钟信号加到图 4.7 所示的电路来完成。为了可靠的锁定，振荡器自振频率应设为比时钟频率低 10%左右。图 4.8 所示为多单元同步的一种方法。通过修整时钟波形，可以实现准确输出占空比箝位。毕业论文11图 4.7 外部时钟同步图
18、4.8 外部占空比箝位和多器件同步（二）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，后者等于输入偏置电流和等效输入分压器源电阻的乘积。毕业论文12图 4.9 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
19、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=8800图 4.10 软启动电路毕业论文13图 4.11 带有软启动的箝位电平可调节缓冲降低（三）电流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。这样在逐周基础上误差信号控制峰值电感电流。所用的电流取样比较器-脉宽调制锁存配置确保在任何
20、给定的振荡器周期内，仅有一个单脉冲出现在输出端。电感电流通过插入一个与输出开关 Q1 的源极串联的以地为参考的取样电阻 Rs 转换成电压。此电压由电流取样输入（管脚 3）监视并与来自误差放大器的输出电平相比较。在正常的工作条件下，峰值电感电流由管脚 1 上的电压控制，其中：Ipk(max)=V(pin1)-1.4V/3Rs当电源输出过载或者如果输出电压取样丢失时，异常的工作条件将出现。在这些条件下，电流取样比较器门限将被内部箝位至 1.0V。因此最大峰值开关电流为：Ipk(max)=1.0V/Rs当设计一个大功率开关稳压器时为了保持 Rs 的功耗在一个合理的水平上希望降低内部箝位电压。调节此电
21、压的简单方法如图 4.12 所示。使用了两个外部二极管来毕业论文14补偿内部二极管，以便在温度范围内有固定箝位电压。如果 Ipk(max)箝位电压降低过多将导致由于噪声拾取而产生的不误操作。图 4.12 箝位电平可调节降低图 4.13 电流波形尖脉冲抑制通常在电流波形的前沿可以观察到一个窄尖脉冲，当输出负载较轻时，它可能会引起电源不稳定。这个尖脉冲的产生是由于电源变压器匝间电容和输出整流管恢复时间造成的。在电流取样输入端增加一个 RC 滤波器，使它的时间常数接近尖脉冲的持续时间，通常将消除不稳定性（参见图 4.13） 。毕业论文15（四） 欠压锁定采用了两个欠压锁定比较器来保证在输出级被驱动之
22、前，集成电路已完全可用。正电源端（Vcc）和参考输出（Vref）各由分离的比较器监视。每个都具有内部的滞后，以防止在通过它们各自的门限时产生错误输出动作。Vcc 比较器上下门限分别为：UC3842 16V/10V。Vref 比较器高低门限为 3.6V/3.4V。（五） 输出这些器件有一个单图腾柱输出级，是专门设计用来直接驱动功率 MOSFET 的，在1.0nF 负载下时，它能提供高达1.0A 的峰值驱动电路和典型值为 50nS 的上升、下降时间。还附加了一个内部电路，使得任何时候只要欠压锁定有效，输出就进入灌模式，这个特性使外部下拉电阻不再需要。SO-14 表面贴装封装为 Vc（输出电压）和电
23、源地提供了分离的管脚，恰当地应用可以显著地减小加到控制电路的开关瞬态噪声。这在降低 Ipk（max）箝位电平时特别有用。分离的 Vc 电压输入允许设计者在不受 Vcc 影响而调节驱动电压时具有更多灵活性。当在 Vcc 大于 20V 的系统中驱动功率 MOSFET 时，通常在该输入端连接一个齐纳箝位。（六） 参考电压5.0V 带隙参考电压在 Tj=25时调整误差至：2.0%，它首要的目的是为振荡器定时电容提供充电电流。参看部分具有短路保护功能并能向附加控制电路供电提供超过 20mA 的电流。4.2 主电路的设计本设计以 UC3842 为核心控制部件，设计一款单端反激式开关稳压电源。开关电源控制电
24、路是一个电压、电流双闭环控制系统。变换器的幅频特性由双极点变成单极点，因此，增益带宽乘积得到了提高，稳定幅度大，具有良好的频率响应特性。主要的功能模块包括：启动电路、过流过压欠压保护电路、反馈电路、整流电路。以下对各个模块的原理和功能进行分析。电路原理图如附录图 1 所示。毕业论文164.2.1 启动电路如附录图 1 所示，交流电由 CX1,RA+RB,LF1 进行低通滤波，组成抗串模干扰电路，用于抑制正态噪声；而 CY3,CY4,CY5 组成 EMI 滤波器，作为抗共模干扰电路，用于抑制共态噪声干扰。它们的组合应用对电磁干扰有很强的衰减旁路作用。滤波后的交流电压经 D1D4 桥式整流以及电解
25、电容 C1 滤波后变成 400V 的脉动直流电压，此电压经 R1A 降压后给 C2 充电，当 C2 的电压达到 UC3842 的启动电压门槛值时，UC3842 开始工作并提供驱动脉冲，由脚 6 输出推动开关管工作。随着 UC3842 的启动，R1A 的工作也就基本结束，余下的任务交给反馈绕组 TLB，由反馈绕组 TLB 产生电压给 UC3842 供电。由于输入电压超过了 UC3842 的工作，为了避免意外，用 D7 稳压管限定 UC3842 的输入电压，否则将出现 UC3842 被损坏的情况。4.2.2 短路过流、过压、欠压保护电路由于输入电压的不稳定，或者一些其他的外在因素，有时会导致电路出
26、现短路、过压、欠压等不利于电路工作的现象发生，因此，电路必须具有一定的保护功能。如附录图 1 所示，如果由于某种原因，输出端短路而产生过流，开关管的漏极电流将大幅度上升，R1 两端的电压上升，UC3842 的脚 3 上的电压也上升。当该脚的电压超过正常值 03V 达到 1V(即电流超过 15A)时，UC3842 的 PWM 比较器输出高电平，使 PWM 锁存器复位，关闭输出。这时，UC3842 的脚 6 无输出，MOS 管 Q1 截止，从而保护了电路。如果供电电压发生过压(在 265V 以上)，UC3842 无法调节占空比，变压器的初级绕组电压大大提高，UC3842 的脚 7 供电电压也急剧上
27、升，其脚 2 的电压也上升，关闭输出。如果电网的电压低于 85V，UC3842 的脚 1 电压也下降，当下降lV(正常值是 34V)以下时，PWM 比较器输出高电平，使 PWM 锁存器复位，关闭输出。因此，此电路具有短路过流、过压、欠压三重保护。4.2.3 反馈电路反馈电路采用精密稳压源 TL431 和线性光耦 PC817。利用 TL43l 可调式精密稳压器构成误差电压放大器，再通过线性光耦对输出进行精确的调整。如图 5.1 所示，R13A,R13B,R13C 是精密稳压源的外接控制电阻，它们决定输出电压的高低，和TL431 一并组成外部误差放大器。当输出电压升高时，取样电压 VR5 也随之升
28、高，毕业论文17设定电压大于基准电压(TL431 的基准电压为 25V)，使 TL431 内的误差放大器的输出电压升高，致使片内驱动三极管的输出电压降低，也使输出电压 Vo 下降，最后Vo 趋于稳定；反之，输出电压下降引起设置电压下降，当输出电压低于设置电压时，误差放大器的输出电压下降，片内的驱动三极管的输出电压升高，最终使得 UC3842的脚 1 的补偿输入电流随之变化，促使片内对 PWM 比较器进行调节，改变占空比，达到稳压的目的。4.2.4 整流滤波电路输出整流滤波电路直接影响到电压波纹的大小，影响输出电压的性能。开关电源输出端中对波纹幅值的影响主要有以下几个方面。（1）输入电源的噪声，
29、是指输入电源中所包含的交流成分。解决的方案是在电源输入端加电容 C8，以滤除此噪声干扰。（2）高频信号噪声，开关电源中对直流输入进行高频的斩波，然后通过高频的变压器进行传输，在这个过程中，必然会掺入高频的噪声干扰。还有功率管器件在开关的过程中引起的高频噪声。对于这类高频噪声的解决方案是在输出端采用 型滤波的方式。（3）采用快速恢复二极管 DR 整流。基于低压、功耗低、大电流的特点，有利于提高电源的效率，其反向恢复时间短，有利于减少高频噪声。4.3 主要器件的选择及其功能4.3.1 TL431TL431 是一个良好的热稳定性能的三端可调分流基准源。外部有三极分别为：阴极（CATHODE） 、阳极
30、（ANODE） 、参考端（REF） 。其芯片体积小、基准电压精密可调，输出电流大等优点，所以可以用来制作多种稳压器件。其具体功能可用图 4.14 的功能模块示意。由图可看出，VI 是一个内部的 2.5V基准源，接在运放的反相输入端。由运放特性可知，只有当 REF 端的电压十分接近VI 时，三极管中才会有一个稳定的非饱和电流通过，而且随着 REF 端电压的微小变化，通过三极管，电流将从 1 到 100mA 变化。毕业论文18+-REFVI(ref)ANODCTH图 4.14 TL431 的功能模块示意图在开关电源设计中，一般输出经过 TL431（可控分流基准）反馈并将误差放大，TL431 的沉流
31、端驱动一个光耦的发光部分，而处在电源高压主边的光耦感光部分得到的反馈电压，用来调整一个电流模式的 PWM 控制器的开关时间，从而得到一个稳定的直流电压输出。4.3.2 PC817PC817 是一个比较常用的光电耦合器,内部结构如图 4.15 所示，其中脚 1 为阳极，脚 2 为阴极，脚 3 为发射极，脚 4 为集电极。在开关电源中，当电流流过光二极管时，二极管发光感应三极管，对输出进行精确的调整，从而控制 UC3842 的工作。同时 PC817 光电耦合器不但可以起到反馈作用还可以起到隔离作用。图 4.15 PC817 内部框图4.3.3 场效应管 MOSFET本实验中运用的是 N 沟道增强型
32、 MOSFET,它具有几个明显的优点：工作频率高达 200kHz 以上，从而可进一步减小开关电源的体积和重量；同时它还具有工作速度毕业论文19快、功率大、耐压高、增益高，几乎不存在存储时间，没有热击穿等优点。当功率MOSFET 用作开关器件时，漏源极间电压降与漏极电流成正比。也就是说，功率MOSFET 工作在恒定电阻区，因此它实际上像电阻一样起作用。4.3.4 高频变压器PWM 型开关稳压电源的高频变压器，并不需要像脉冲变压器那样不失真地传递原边的脉冲波形，其主要作用是电压变换、功率传送、实现输入与输出之间的隔离。PWM 脉宽调制方式，也就是占空比控制方式，通常是在固定开关频率的条件下，直接改
33、变主功率开关管的导通时间宽度。通过取样、比较放大、驱动电路控制开关周期的占空比，把电网输入整流滤波后的直流高压变成了高频交变开关脉冲并传递到副边，再经二次整流滤波输出客户所需要的特定直流电压和电流值。变压器完成的功能有 3 个：功率传送、电压变换和绝缘隔离。此外，变压器还提供其它重要的功能： 通过改变初级与次级匝比，获得所需要的输出电压； 增加多个不同匝数的次级，获得不同的多路输出电压； 为了安全，要求离线供电或高压和低压不能共地，变压器方便地提供安全隔离。5 制作电路板印刷电路板（Printed circuit board，PCB）几乎会出现在每一种电子设备当中。如果在某样设备中有电子零件，
34、那么它们也都是镶在大小各异的 PCB 上。除了固定各种小零件外，PCB 的主要功能是提供上头各项零件的相互电气连接。随着电子设备越来越复杂，需要的零件越来越多，PCB 上头的线路与零件也越来越密集了。板子本身的基板是由绝缘隔热、并不易弯曲的材质所制作成。在表面可以看到的细小线路材料是铜箔，原本铜箔是覆盖在整个板子上的，而在制造过程中部份被蚀刻处理掉，留下来的部份就变成网状的细小线路了。这些线路被称作导线（conductor pattern）或称布线，并用来提供 PCB 上零件的电路连接。制作电路板的基本流程：利用原理图设计工具绘制原理图，并且生成对应的网络表（元件清单表如附录表 1 所示） ；
35、画出自己定义的非标准器件的封装库；毕业论文20设置 PCB 设计环境，包括设置格点大小和类型，光标类型，版层参数，布线参数，电路版的边框等；布置零件封装的位置，也称零件布局，并布线；放置覆铜区；做 DRC 检测。PCB 设计规则：板型大小：47.75mm*85.09mm；走线间距约束：0.3mm；走线拐角模式：45o；布线工作层：顶层、底层；过孔类型：通孔、焊盘大小：1.27mm，通孔直径：0.7112mm；走线宽度:最小 0.254mm，最大 5mm，最佳0.75mm；其它设置系统默认状态。PCB 板覆铜图如 5.1 所示：图 5.1 PCB 板覆铜图PCB 板效果图如图 5.2 所示：图
36、5.2 PCB 板效果图毕业论文21结 论UC3842 是一种高性能的固定频率电流型控制器，单端输出，可直接驱动晶体管和 MOSFET，具有管脚数量少、外围电路简单、安装与调试简便、性能优良、价格低廉等优点，在 100W 以下的开关电源中有很好的应用前景。本文利用集成芯片 UC3842 设计的电流制型脉宽调制开关稳压电源克服了电压控制型脉宽调制开关稳压电源频响慢、电压调整率和负载调整率低的缺点，电路结构简单，成本低、体积小、易实现。该稳压电源是目前实用和理想的稳压电源，具有很大的发展前景。5340/220+4.177/1毕业论文22参 考 文 献1 孙树朴，郑征等.电子电子技术.徐州：中国矿业
37、大学出版社.20002 周志敏，周纪海.开关电源实用技术设计与应用.北京：人民邮电出版社.2003 3 杨 旭，裴云庆，王兆安.开关电源技术.北京：机械工业出版社.20034 日 原田耕介 主编.耿文学 译.开关电源手册.北京：机械工业出版社.20045 刘泉海，陈因等.电子电子技术.重庆：重庆大学出版社.20046 滕国仁.脉宽集成控制器 UC3842 在开关电源中的应用.华北矿业高等专科学校学报7 张占松，蔡宣三.开关电源的设计与应用.北京：电子工业出版社 2001 8 张占松.高频开关稳压电源.广东科技出版社9 陈伯时.自动控制系统.中央广播电视大学出版社10 常敏慧.开关电源应用、设计
38、与维修 11 黄燕.开关电源故障检修方法12 蔡宣三，袭绍文.高频功率电子学.北京：科学出版社.199313 高曾辉，于相旭 .电力电子技术.航空工业出-1 单端反激式开关电源的稳定性分析.重庆大学学报.200114 杨旭.开关电源技术.北京：机械工业出版社.200415 张占松，蔡宣三，王正元.电力电子学的发展战略调查研究报告.电工技术学报16 张卫平.绿色电源-现代电源变换技术及应用.北京：科学出版社17 陈大钦.模拟电子技术基础.北京：高等教育出版社.200018 Tamots Ninomiya.soft Switching Converters.password,shindengen
39、E1. Mfg. Ltd. 1999 19 Donald T Staffiere.Power in the year 2000.IEEE APEC1995, Dallas,USA,5-9 20 Dinand C.Geerlings.SMPS Power Inductor Design and Transformer Design, Part 2. Powerconversion International.January/February.198021 Ferdinand C.Geerlings.SMPS Power Inductor Design and Transformer Design
40、, Part 2. Powerconversion International. January/February.198022 Ayyanar R.Ne Mohan，and Jian Sun.Single-Stage Three-phase Power- Factor- Circuit Using Three Isolated Single-Phase SEPIC Conerters Operating in CCM. Proceeding of PESC.2000毕业论文23致 谢首先要感谢各位老师对我的辛勤栽培，让我从一个懵懂的孩子逐步走向成熟，三年的大学生活，让我学会了独立思考问题，自
41、己提出问题并去解决问题，并初步具备了创新精神和创业能力。能把理论与实践相结合，巩固了所学的知识，懂得个人与集体相结合并发挥其作用，做这份毕业设计对我来说是对我在校期间知识积累的考验，更是对我综合运用各种知识的一次挑战！这次毕业论文能够得以顺利完成，是所有曾经指导过我的老师，帮助过我的同学，一直支持着我的家人对我的教诲、帮助和鼓励的结果。我要在这里对他们表示深深的谢意！首先要特别感谢我的指导老师.在我毕业论文的撰写过程中，给我提供了极大的帮助和指导。从开始选题到中期修正，再到最终定稿，同时系里的老师们也给予了我很多关心和帮助，每当学校有什么通知时，老师们都会及时的把它公布到邮箱里，以便我们能及时
42、知道各个通知，对他们的辛勤劳动我在此也表示衷心的感谢！毕业论文24图 1：电路原理图 F250V/AL47uC.K8OHMR3BpDZIN96omthcsGUTrefQP+X,Y毕业论文25表 1：元器件清单元件名称 值 个数 (个)电阻 470K 3180 1200 147K 11K 112K 143K 151K 15.1K 11.5K 110K 11.2 1470 12O 13K 1410K 10 2电解电容 47uF 2100uF 2电容 150pF 1470pF 20.01uF 30.1uF 20.33uF 12200pF 3稳压管 IN5941 2毕业论文26二极管 1N4007 4BAV103 1LL4148 1FR107 1FR304 1电感 4.7uH 1UC3842 1MOSFET-N 1滤波器 1PC817 1TL431 1变压器 1FUSE 1
