鉴于UC3842的降压型DC-DC设计(DOC)鉴于UC3842的降压型DC-DC设计设计课题：鉴于UC3842的降压型DC-DC设计专业班级：B120409学生姓名：*/*9指导教师：*设计时间：2014年12月18日目录纲要：3重点词:3一、系统设计.31.1系统设计要求.31.2系统设计框图3二、硬件电路设计.42.1输入模块.42.2输出模块.52.3UC3842外头电路52.4反应电路62.5开关管控制电路7三、重要元件简介.73.1UC3842.73.2PC817.93.3TL431.10四、计算114.1续流二极管的选择.114.2R6-R10.11五、原理图、电路板及PCB图.125.1原理图.125.2电路板.125.3PCB图13六、测试结果及结果剖析.136.1测试结果136.2测试结果剖析.14七、结论与心得.15鉴于UC3842的降压型DC-DC设计纲要：为了研究鉴于UC3842的直流降压斩波电路，选择了以UC3842为脉宽控制核心的15V到8V的降压变换为实例，详尽的说明UC3842的用法，外头电路设计，以及反激直流变换器的直接降压斩波工作原理。该方案里的UC3842能够直接驱动开关管，向负载供应电能。为了整体电路的稳固，又在输出端增添由TL431和PC817构成的反应电路，对输出电压采样，把输出电压反应给UC3842，经过内部比较器，自动的调理脉宽，调理输出电压，以达到稳固。重点词:UC3842反应电路滤波一、系统设计1.1系统设计要求表1系统要求输入电压输出电压工作效率功率15V8V80%以上10W以上1.2系统设计框图本设计采纳的是一种高性能单端输出式电流控制型脉宽调制器芯片UC3842。该脉宽调制器能产生频次固定而脉冲宽度能够调理的驱动信号，控制大功率开关管的通断状态来调理输出电压的大小，达到稳压目的，锯齿波发生器供应恒定的时钟频次信号，利用偏差放大器的电压测定比较器形成电压闭环，利用电流测定、电流测定比较器构成电流闭环，在脉宽比较器的输入端直接用流过输出电感电流的信号与偏差放大器输出信号进行比较，进而调理驱动信号的占空比使输出的电感峰值电流跟从偏差电压变化而变化。若是电源电压变化或负载发生变化使输出电压高升时，则脉宽调制器就会改变驱动信号的脉冲宽度，即减小输出PWM波形的占空比，使大功率晶体管导通的时间变短，斩波后的电压均匀值降落，进而达到稳压目的。经过上边的解说，在输入模块上输入直流电压15V，在输送到变压器上从前，进行了简单的滤波电路。当开关管导通时，电源向负载供电负载电流成指数上涨，当开关管关断时，负载电流经过二极管（IN5822）续流，负载电压近似为0，电流成指数降落，为了使电流连续把脉动小，电感L值要比较大。在输出电路模块中，为了稳固输出，我们又加入了反应电路。经过PC817把输出电路的电压反应到UC3842上，再控制脉宽的调控，实现电压的稳固，达到一个闭环的稳固系统。系统框架图如图1所示，该方案主要有五个模块构成，他们分别为输入滤波模块、反激变压器模块、输出滤波模块、反应电路、UC3842主控器模块。反激变压器输出输入DCDC负载滤波电路UC3842反应电路主控制器图1系统整体框图二、硬件电路设计2.1输入模块输入模块是15V输入的地方，输入设计简单，不带保护功能，经过接线端把15V的电压加在输入端，经过C1（220微法）的滤波后供应下边电路。输入是为电路供应输入通道的同时最小化的降低外界扰乱，免得影响后边电路。图2输入模块原理图2.2输出模块设计这个模块式电路的输出通道，外接负载的地方。输出电路主要由续流二极管、储能电容、电感、功率耗费电路构成。：图3输出模块原理图续流二极管往常和储能元件一同使用，其作用是防备电路中电压电流的突变，为反向电动势供应耗电通路。电感线圈能够经过它给负载供应连续的电流，免得负载电流突变，起到光滑电流的作用！下边的开关电源中，就能见到一个由二极管和电阻串通起来构成的的续流电路。当开关管关断时，防备感觉电压过高，击穿开关管。输出端的电容，也是反激构造中电路中一个很重要的部分，最主若是滤波。2.3UC3842外头电路图4该电流型脉宽调制器有体积小、成本低、外头元件少、电路简单、靠谱性高、故障率低等长处。因此这类脉宽调制器被宽泛的使用，特别是在显示器的电源中，使用得比较广泛。UC3842构成的控制电路，既有电流负反应控制环节，又有电压负反应控制环节，这样使开关稳压电源的电压稳固性由很大的提升。振荡器振荡的频次是由准时电阻R3和准时电容C4共同决定的。2.4反应电路为了达到输出的稳固，输出端采纳了电压反应电路。这个反应电路主要使用了TL431和PC817构成了外面偏差电压放大器。就是对输出电压进行采样，把电压输出的信号反应给控制芯片UC3842，而后自动调理脉宽，达到稳固。这样使用的长处在于实现了电气隔绝，最大限度的减少扰乱，提升稳固性。图4反应电路原理图TL431有一个内部的2.5V基准源Vref，接在运放的反相输入端。由运放的特征可知，只有当REF端（同相端）的电压2.5V时，三极管中才会有电流经过，跟着REF端电压的变化，经过三极管的电流将从1mA到100mA变化。2.5开关管控制电路图5为了使开关管能快速关断，因此在R2旁反并联一个二极管，为功率管关断时供应了低阻抗的反向抽取电流回路，使适当开关管关断时，将UC3842的第6脚上内外电路各个零件存放的正电荷快速的放掉，在这一瞬时有吸入电流流入，也就能使它控制的开关管快速的截止。三、重要元件简介3.1UC3842图6UC3842实物图UC3842为脉宽控制核心的反激变换器开关电源方案，因此UC3842的应用是方案成败的重点。UC3842是一种高性能的固定频次电流型控制器，单端输出，可直接驱动晶体管和MOSFET，拥有管脚数目少、外头电路简单、安装与调试简便、性能优秀、价钱便宜等长处，在100W以下的开关电源中有很好的应用远景。其内部逻辑以下列图7。图7UC3842内部逻辑图UC3842采纳固定工作频次脉冲宽度可控调制方式，共有8个引脚，各脚功能以下：脚是偏差放大器的输出端，外接阻容元件用于改良偏差放大器的增益和频次特征；脚是反应电压输入端，此脚电压与偏差放大器同相端的2.5V基准电压进行比较，产生偏差电压，进而控制脉冲宽度；脚为电流检测输入端，当检测电压超出1V时减小脉冲宽度使电源处于间停工作状态；脚为准时端，内部振荡器的工作频次由外接的阻容时间常数决定，f=1.8/(RTCT)；脚为公共地端；脚为驱动脉冲输出端；脚是直流电源供电端，拥有欠、过压锁定功能，芯片功耗为15mW；脚为5V基准电压输出端，有50mA的负载能力。当基准稳压源有5V基准电压输出时，基准电压检测逻辑比较器即达出高电平信号到输出电路。同时，振荡器将依据脚外接Rt、Ct参数产生f=/Rt.Ct的振荡信号，此信号一路直接加到图腾柱电路的输入端，另一路加到PWM脉宽市制RS触发器的置位端，RS型PWN脉宽调制器的R端接电流检测比较器输出端。R端为占空调理控制端，当R电压上涨时，Q端脉冲加宽，同时脚送出脉宽也加宽（占空比增加）；当R端电压降落时，Q端脉冲变窄，同时脚送出脉宽也变变窄（占空比减小）。脚一般接输出电压取样信号，也称反应信号。当脚电压上涨时，脚电压将降落，R端电压亦随之降落，于是脚脉冲变窄；反之，脚脉冲变宽。脚为电流传感端，往常在功率管的源极或发射极串入一小阻值取样电阻（即R2），将流过开关管的电流转为电压，并将此电压引入境脚。当负载短路或其余原由惹起功率管电流增添，并使取样电阻上的电压超出1V时，脚就停止脉冲输出，这样就能够有效的保护功率管不受破坏。3.2PC817图8pc817实物图pc817是常用的线性光藕，宽泛用在电脑终端机，可控硅系统设施，丈量仪器等电路之间的信号传输，经常在各样要求比较精细的功能电路中被看作耦合器件，拥有上下级电路完整隔绝的作用，互相不产生影响。使从前端与负载完整隔绝，目的在于增添安全性，减小电路扰乱，减化电路设计。图9pc817内部框图当输入端加电信号时，发光器发出光芒，照耀在受光器上，受光器接受光芒后导通，产生光电流从输出端输出，进而实现了电-光-电的变换。一般光电耦合器只好传输数字信号（开关信号），不合适传输模拟信号。线性光电耦合器是一种新式的光电隔绝器件，能够传输连续变化的模拟电压或电流信号，这样跟着输入信号的强弱