电子技术毕业课程设计报告Word文档下载推荐.docx
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吴文莉（B）
邵帅（B）
指导教师：
路纲
目录
一摘要3
二设计背景，任务以及要求3
2.1设计背景3
2.2设计任务及要求5
三常见电源的介绍5
四系统设计和硬件电路设计6
4.1系统设计6
4.2硬件电路设计7
4.2.1输入模块设计8
4.2.2反激式变压器设计9
4.2.3输出模块9
4.2.4反馈模块10
五所需元件清单，电路原理图及PCB图11
5.1元件清单11
5.2原理图11
5.3PCB图12
六实验数据记录并分析13
6.1数据记录14
6.2数据分析15
七重要元件简介15
7.1UC384216
7.2TL43116
7.3PC81718
八.结论与心得19
九.参考文献19
基于UC3843的升压型DC-DC设计
一、摘要
为了研究基于UC3842的直流降压斩波电路，选择了以UC3842为脉宽控制核心的它激式反激型直流变换器方案，以研究15V到8V的降压变换为实例，详细了说明说明UC3842的用法，外围电路设计，以及反激直流变换器的直接降压斩波工作原理。
能实现15V到8V的降压变换，输出功率也能达到10W以上，效率在80%以上。
该方案里的UC3842可以直接驱动开关管，控制电路中的反激变压器。
通过控制变压器器的工作方式，向负载提供电能。
为了整体电路的稳定，又在输出端添加反馈电路。
由PC817构成的反馈电路对输出电压采样，把输出电压反馈给UC3842，通过内部比较器，自动的调节脉宽，调节输出电压，以达到稳定。
关键词:
它激式、直流变换器、UC3842
DcbuckchoppercircuitbasedonUC3842
Student:
FanJun（FacultyAdviser：
LiuTuanJie）
（DepartmentofElectricalandEngineering,HuainanNormalUniversit）
Abstract：
TostudydcbuckchoppercircuitbasedonUC3842,chosetheUC3842asthepulsewidthcontrolisthecoreofitsshocktypeflybacktypedcconverterscheme,astoresearchin15vto8vstep-downtransformationasanexample,detaileddescriptiontheusageofUC3842,peripheralcircuitdesign,anddirectdecompressionoftheflybackdcconverterworkingprincipleofthechopper.Canachievestep-downtransformationofthe8vto15v,outputcanreachmorethan10w,efficiencyisabove80%.TheschemeofUC3842switchtube,canbedirectlydrivencontrolcircuitoftheflybacktransformer.Bycontrollingthelargetransformerworks,providepowertoload.Inordertotheoverallstabilityofthecircuit,andaddfeedbackcircuitontheoutputside.ComposedofPC817feedbacktheoutputvoltagesamplingcircuit,theoutputvoltagefeedbacktoUC3842,throughtheinternalcomparator,automaticallyadjustthepulsewidthofoutputvoltageregulation,inordertoachievestability.
Keywords：
Itshocktype；
DCconverter；
UC3842；
PC817
二、设计任务与要求
2.1．掌握PCB制板技术、焊接技术、电路检测以及集成电路的使用方法。
2.2．掌握UC3843的非隔离开关电源的设计、组装与调试方法。
2.3.研究开关电源的实现方法，并按照设计指标要求进行电路的设计与仿真。
具体要求如下：
1分析、掌握该课题总体方案，广泛阅读相关技术资料，并提出自己的见解。
2掌握开关电源的工作原理。
3设计硬件系统并进行仿真，掌握系统调试方法，使系统达到设计要求。
主要技术指标
设计要求：
直流输入电压：
15V；
输出电压：
8V；
效率：
≥66%。
三．常见开关电源的介绍
1、基本电路：
交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后，变成含有一定脉动成份的直流电压，该电压进人高频变换器被转换成所需电压值的方波，最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压。
控制电路为一脉冲宽度调制器，它主要由取样器、比较器、振荡器、脉宽调制及基准电压等电路构成。
这部分电路目前已集成化，制成了各种开关电源用集成电路。
控制电路用来调整高频开关元件的开关时间比例，达到稳定输出电压目的。
图3基本电路
２．单端反激式开关电源
单端反激式开关电源的典型电路如图三所示。
电路中所谓的单端是指高频变换器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧。
所谓的反激，是指当开关管VT1导通时，高频变压器Ｔ初级绕组的感应电压为上正下负，整流二极管VD1处于截止状态，在初级绕组中储存能量。
当开关管VT1截止时，变压器Ｔ初级绕组中存储的能量，通过次级绕组及VD1整流和电容Ｃ滤波后向负载输出。
单端反激式开关电源是一种成本最低的电源电路，输出功率为20－100Ｗ，可以同时输出不同的电压，且有较好的电压调整率。
唯一的缺点是输出的纹波电压较大，外特性差，适用于相对固定的负载。
单端反激式开关电源使用的开关管VT1承受的最大反向电压是电路工作电压值的两倍，工作频率在20－200kHz之间。
图4单端反激式开关电源
３．单端正激式开关电源
单端正激式开关电源的典型电路如图四所示。
这种电路在形式上与单端反激式电路相似，但工作情形不同。
当开关管VT1导通时，VD2也导通，这时电网向负载传送能量，滤波电感Ｌ储存能量；
当开关管VT1截止时，电感Ｌ通过续流二极管VD3继续向负载释放能量。
在电路中还设有钳位线圈与二极管VD2，它可以将开关管VT1的最高电压限制在两倍电源电压之间。
为满足磁芯复位条件，即磁通建立和复位时间应相等，所以电路中脉冲的占空比不能大于５０％。
由于这种电路在开关管VT1导通时，通过变压器向负载传送能量，所
以输出功率范围大，可输出50－200Ｗ的功率。
电路使用的变压器结构复杂，体积也较大，正因为这个原因，这种电路的实际应用较少。
图5单端正激式开关电源
４．自激式开关稳压电源
自激式开关稳压电源的典型电路如图五所示。
这是一种利用间歇振荡电路组成的开关电源，也是目前广泛使用的基本电源之一。
当接入电源后在R1给开关管VT1提供启动电流，使VT1开始导通，其集电极电流Ic在L1中线性增长，在L2中感应出使VT1基极为正，发射极为负的正反馈电压，使VT1很快饱和。
与此同时，感应电压给C1充电，随着C1充电电压的增高，VT1基极电位逐渐变低，致使VT1退出饱和区，Ic开始减小，在L2中感应出使VT1基极为负、发射极为正的电压，使VT1迅速截止，这时二极管VD1导通，高频变压器Ｔ初级绕组中的储能释放给负载。
在VT1截止时，L2中没有感应电压，直流供电输人电压又经R1给C1反向充电，逐渐提高VT1基极电位，使其重新导通，再次翻转达到饱和状态，电路就这样重复振荡下去。
这里就像单端反激式开关电源那样，由变压器Ｔ的次级绕组向负载输出所需要的电压。
自激式开关电源中的开关管起着开关及振荡的双重作从，也省去了控制电路。
电路中由于负载位于变压器的次级且工作在反激状态，具有输人和输出相互隔离的优点。
这种电路不仅适用于大功率电源，亦适用于小功率电源。
图6自激式开关电源
５．推挽式开关电源
推挽式开关电源的典型电路如图六所示。
它属于双端式变换电路，高频变压器的磁芯工作在磁滞回线的两侧。
电路使用两个开关管VT1和VT2，两个开关管在外激励方波信号的控制下交替的导通与截止，在变压器Ｔ次级统组得到方波电压，经整流滤波变为所需要的直流电压。
这种电路的优点是两个开关管容易驱动，主要缺点是开关管的耐压要达到两倍电路峰值电压。
电路的输出功率较大，一般在100~5000Ｗ范围内。
图7推挽式开关电源
降压式开关电源的典型电路如图七所示。
当开关管VT1导通时，二极管
VD1截止，输人的整流电压经VT1和L向Ｃ充电，这一电流使电感Ｌ中的储能增加。
当开关管VT1截止时，电感Ｌ感应出左负右正的电压，经负载RL和续流二极管VD1释放电感Ｌ中存储的能量，维持输出直流电压不变。
电路输出直流电压的高低由加在VT1基极上的脉冲宽度确定。
这种电路使用元件少，它同下面介绍的另外两种电路一样，只需要利用电感、电容和二极管即可实现。
图8降压式开关电源
７．升压式开关电源
升压式开关电源的稳压电路如图八所示。
当开关管VT1导通时，电感Ｌ储存能量。
当开关管VT1截止时，电感Ｌ感应出左负右正的电压，该电压叠加在输人电压上，经二极管VD1向负载供电，使输出电压大于输人电压，形成升压式开关电源。
图9升压式开关电源
８．反转式开关电源
反转式开关电源的典型电路如图九所示。
这种电路又称为升降压式开关电源。
无论开关管VT1之前的脉动直流电压高于或低于输出端的稳定电压，电路均能正常工作。
当开关管VT1导通时，电感L储存能量，二极管VD1截止，负载RL靠电容C上次的充电电荷供电。
当开关管VT1截止时，电感Ｌ中的电流继续流通，并感应出上负下正的电压，经二极管VD1向负载供电，同时给电容Ｃ充电。
以上介绍了脉冲宽度调制式开关稳压电源的基本工作原理和各种电路类型，在实际应用中，会有各种各样的实际控制电路，但无论怎样，也都是在这些基础上发展出来的。
图10反转式开关电源
四.系统设计
4.1.1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
24V
8V
80%以上
10W以上
4.12.2系统设计框图
本设计采用的是由美国Unitrode公司生产的一种高性能单端输出式电流控制型脉宽调制器芯片UC3843.该脉宽调制器能产生频率固定而脉冲宽度可以调节的驱动信号，控制大功率开关管的通断状态来调节输出电压的大小，达到稳压目的，锯齿波发生器提供恒定的时钟频率信号，利用误差放大器的电流测定比较器形成电压闭环，利用电流测定
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