uc3842的反激式开关电源设计
在飞速发展的今天，人们不管是生活还是工作中都离不开电子设备，而几乎所有的电子设备都需要可靠的电源，并且随着人们的需要，电子设备对电源的要求也越来越高。传统的线性稳压电源由于效率低，体积大而正在被开关电源慢慢的取代。本次设计的电路以UC3842为核心基础，选择常用的反激式变换器为电路拓扑结构，根据参数的计算选择合适的高频变压器和外围电路元件，设计制作出电路，并通过调试和测量数据来验证电路的正确性。此次设计的电路输出电压为直流12V，功率为30W，可以分成四个部分组成，分别是：输入电路、输出电路、反馈电路和控制电路，电路具有过流保护、过压保护等保护措施，基本满足了设计的要求。
目录
第一章 绪论 1
1.1开关电源的简单介绍 1
1.1.1开关电源的概述 1
1.1.2开关电源的分类 1
1.1.3开关电源的调制方式 1
1.2开关电源的发展历史 2
1.3 开关电源中常用的DC/DC变换器的拓扑结构 2
1.4本文研究的内容 4
1.5研究的目的及意义 5
第二章 UC3842反激式开关电源工作分析 6
2.1本章介绍 6
2.2单端反激式变换器 6
2.2.1单端反激式变换器的概述 6
2.2.2反激式变换器工作分析 6
2.3 控制芯片UC3842简介 7
2.3.1 UC3842的介绍 7
2.3.2 UC3842工作原理 8
第三章 UC3842反激式开关电源的设计 9
3.1本章介绍 9
3.2总体架构 9
3.3 开关电源一次侧电路设计 9
3.3.1 输入保护电路 9
3.3.2电磁干扰滤波器（EMI）的设计 10
3.3.3输入整流桥的设计 11
3.3.4输入滤波电容器的设计 11
3.3.5漏极钳位保护电路的设计 12
3.4高频变压器的计算 14
3.5开关电源单元电路的设计 16
3.5.1功率开关管的设计 16
3.5.
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2光耦合器和可调式精密稳压管的参数选择 17
3.5.3由TL431稳压管构成的输出过电压保护 18
3.6开关电源二次侧电路设计 18
3.6.1输出整流管的设计 18
3.6.2输出滤波器的设计 18
第四章 实验结果 20
4.1测试电路波形 20
4.2实验结果 21
第五章 总结与展望 24
参考文献 26
致谢 27
附录 28
绪论
1.1开关电源的简单介绍
1.1.1开关电源的概述
开关电源是一种将电源形态转换成另一种形态的装置，通过改变控制管通断的时间来输出稳定电压的一种电源，具有效率高、体积小等优点，在仪器仪表、通信、工业自动化、家用电器等领域被广泛的应用。
1.1.2开关电源的分类
按激励方式分类：
（1）他激式稳压开关电源（2）自激式稳压开关电源
按调制方式分类：
（1）脉宽调制型开关稳压电源（2）频率调制型开关稳压电源（3）混合调制型开关稳压电源
按开关管电流的工作方式分类：
（1）开关型开关稳压电源（2）谐振型开关稳压电源
按输入与输出电压的高低分类：
（1）升压式开关稳压电源（2）降压式开关稳压电源
1.1.3开关电源的调制方式
（1）脉冲宽度调制（PWM）式
保持开关管的周期不变，利用反馈电路来改变开关管的脉冲宽度，实现调节脉冲的占空比D，从而达到输出稳压的目的。
（2）脉冲频率调制（PFM）式
保持开关管的脉冲宽度不变，利用反馈电路来控制开关管的脉冲频率，实现调节脉冲占空比D，以达到输出稳压的目的。
（3）脉冲调频调宽式
利用反馈控制回路控制脉冲的宽度或者脉冲频率，实现调节脉冲占空比D，从而达到输出稳压的目的。
1.2开关电源的发展历史
我国从20世纪60年代初期开始研究开关电源，20世纪70年代初期开始研究无工频降压变压器开关稳压电源，工作频率为10KHE200KHE的高频开关电源在20世纪90年代初期就已成功研制出。我国开关电源产业的规模和技术经过这几十年的不断发展，已经取得了很大的进步，但是和其他发达的国家来相比，还是存在一定的差距的。
20世纪50年代，美国宇航局首先开始研制开关电源。到了20世纪80年代 国外率先推出L4960系类单片开关式稳压器，随后在20世纪90年代又推出L4970A系类。目前，国内外各大公司都朝着使开关电源更小、更轻、更薄、效率更高、更节能环保为目标而在不断的研究创新着。
1.3 开关电源中常用的DC/DC变换器的拓扑结构
(1)单端反激式电路
图1.1单端反激电路
如图1.1为单端反激式电路，此种电路常用于小功率场合。当开关管导通时，变压器的一次侧有电路流过，二次侧不导通，能量存储在一次侧的绕组上；当开关管截止时，变压器的一次侧不导通，变压器将存储的能量传输给二次侧。单端反激式电路能在交流输入85V~265V之间，可以不需要切换就能达到稳定输出的特点。
(2)正激式电路
单端正激式电路
图1.2单端正激电路
如图1.2为单端正激式电路，在形式上它与反激式电路比较类似，不同点是它是直接传送能量的，它可以用于输入电压较高、功率较大的场合，但由于单端正激式电路变压器的磁利用率低、开关管电压应力高等缺点也让它在一些大功率场合中的应用受到了限制。
双管正激式电路
图1.3双管正激电路
如图1.3为双管正激式电路，此种电路常在输出电压较高的中大功率场合中使用。虽然双管正激式电路克服了开关管电压应力高、需采用特殊的复位电路等问题，但它本身也存在很多的缺点，比如：为了使它有更可靠的磁复位，它工作时的占空比不能高于0.5；如果要获得较高的输出电压必须提高变压器的变比，但是提高变比之后就会使变压器副边续流二极管的电压应力增大。
(3)半桥式电路
目录
第一章 绪论 1
1.1开关电源的简单介绍 1
1.1.1开关电源的概述 1
1.1.2开关电源的分类 1
1.1.3开关电源的调制方式 1
1.2开关电源的发展历史 2
1.3 开关电源中常用的DC/DC变换器的拓扑结构 2
1.4本文研究的内容 4
1.5研究的目的及意义 5
第二章 UC3842反激式开关电源工作分析 6
2.1本章介绍 6
2.2单端反激式变换器 6
2.2.1单端反激式变换器的概述 6
2.2.2反激式变换器工作分析 6
2.3 控制芯片UC3842简介 7
2.3.1 UC3842的介绍 7
2.3.2 UC3842工作原理 8
第三章 UC3842反激式开关电源的设计 9
3.1本章介绍 9
3.2总体架构 9
3.3 开关电源一次侧电路设计 9
3.3.1 输入保护电路 9
3.3.2电磁干扰滤波器（EMI）的设计 10
3.3.3输入整流桥的设计 11
3.3.4输入滤波电容器的设计 11
3.3.5漏极钳位保护电路的设计 12
3.4高频变压器的计算 14
3.5开关电源单元电路的设计 16
3.5.1功率开关管的设计 16
3.5.
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
2光耦合器和可调式精密稳压管的参数选择 17
3.5.3由TL431稳压管构成的输出过电压保护 18
3.6开关电源二次侧电路设计 18
3.6.1输出整流管的设计 18
3.6.2输出滤波器的设计 18
第四章 实验结果 20
4.1测试电路波形 20
4.2实验结果 21
第五章 总结与展望 24
参考文献 26
致谢 27
附录 28
绪论
1.1开关电源的简单介绍
1.1.1开关电源的概述
开关电源是一种将电源形态转换成另一种形态的装置，通过改变控制管通断的时间来输出稳定电压的一种电源，具有效率高、体积小等优点，在仪器仪表、通信、工业自动化、家用电器等领域被广泛的应用。
1.1.2开关电源的分类
按激励方式分类：
（1）他激式稳压开关电源（2）自激式稳压开关电源
按调制方式分类：
（1）脉宽调制型开关稳压电源（2）频率调制型开关稳压电源（3）混合调制型开关稳压电源
按开关管电流的工作方式分类：
（1）开关型开关稳压电源（2）谐振型开关稳压电源
按输入与输出电压的高低分类：
（1）升压式开关稳压电源（2）降压式开关稳压电源
1.1.3开关电源的调制方式
（1）脉冲宽度调制（PWM）式
保持开关管的周期不变，利用反馈电路来改变开关管的脉冲宽度，实现调节脉冲的占空比D，从而达到输出稳压的目的。
（2）脉冲频率调制（PFM）式
保持开关管的脉冲宽度不变，利用反馈电路来控制开关管的脉冲频率，实现调节脉冲占空比D，以达到输出稳压的目的。
（3）脉冲调频调宽式
利用反馈控制回路控制脉冲的宽度或者脉冲频率，实现调节脉冲占空比D，从而达到输出稳压的目的。
1.2开关电源的发展历史
我国从20世纪60年代初期开始研究开关电源，20世纪70年代初期开始研究无工频降压变压器开关稳压电源，工作频率为10KHE200KHE的高频开关电源在20世纪90年代初期就已成功研制出。我国开关电源产业的规模和技术经过这几十年的不断发展，已经取得了很大的进步，但是和其他发达的国家来相比，还是存在一定的差距的。
20世纪50年代，美国宇航局首先开始研制开关电源。到了20世纪80年代 国外率先推出L4960系类单片开关式稳压器，随后在20世纪90年代又推出L4970A系类。目前，国内外各大公司都朝着使开关电源更小、更轻、更薄、效率更高、更节能环保为目标而在不断的研究创新着。
1.3 开关电源中常用的DC/DC变换器的拓扑结构
(1)单端反激式电路
图1.1单端反激电路
如图1.1为单端反激式电路，此种电路常用于小功率场合。当开关管导通时，变压器的一次侧有电路流过，二次侧不导通，能量存储在一次侧的绕组上；当开关管截止时，变压器的一次侧不导通，变压器将存储的能量传输给二次侧。单端反激式电路能在交流输入85V~265V之间，可以不需要切换就能达到稳定输出的特点。
(2)正激式电路
单端正激式电路
图1.2单端正激电路
如图1.2为单端正激式电路，在形式上它与反激式电路比较类似，不同点是它是直接传送能量的，它可以用于输入电压较高、功率较大的场合，但由于单端正激式电路变压器的磁利用率低、开关管电压应力高等缺点也让它在一些大功率场合中的应用受到了限制。
双管正激式电路
图1.3双管正激电路
如图1.3为双管正激式电路，此种电路常在输出电压较高的中大功率场合中使用。虽然双管正激式电路克服了开关管电压应力高、需采用特殊的复位电路等问题，但它本身也存在很多的缺点，比如：为了使它有更可靠的磁复位，它工作时的占空比不能高于0.5；如果要获得较高的输出电压必须提高变压器的变比，但是提高变比之后就会使变压器副边续流二极管的电压应力增大。
(3)半桥式电路
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