基于uc3842的升压电源设计_毕业设计.doc

基于uc3842的升压电源设计 基于uc3842的升压电源设计 目 录 TOC \o 1-3 \h \u 稳压电源输出的组数多、极性可变、效 率高、体积小、重量轻，因而当时被广泛地应用于航天及军事电子设备。由于那 时的微电子设备及技术十分落后，不能制作出耐压高、开关速度较高、功率较大 的晶体管，所以这个时期的直流变换器只能采用低电压输入，并且转换的速度也 不能太高。 60 年代，由于微电子技术的快速发展，高反压的晶体管出现了，从此直流 变换器就可以直接由市电经整流、滤波后输入，不再需要工频变压器降压了，从而极大地扩大了它的应用范围,并在此基础上诞生了无工频降压变压器的开关电源。省掉了工频变压器，又使开关稳压电源的体积和重量大为减小，开关净化稳 压电源才真正做到了效率高、体积小、重量轻。 70 年代以后，与这种技术有关的高频，高反压的功率晶体管、高频电容、 开关二极管、开关变压器的铁芯等元件也不断地研制和生产出来，使无工频变压 器开关稳压电源得到了飞速的发展，并且被广泛地应用于电子计算机、通信、航 天、彩色电视机等领域，从而使无工频变压器开关净化稳压电源成为各种电源的 佼佼者。 1.3 国内发展状况 我国的晶体管直流变换器及开关稳压电源研制工作开始于 60 年代初期， 到 60 年代中期进入实用阶段，70 年代初期开始研制无工频降压变压器开关稳压 电源。1974 年研制成功了工作频率为 10kHz、输出电压为 5V 的无工频降压变压 器开关净化稳压电源。近 10 多年来，我国的许多研究所、工厂及高等院校已研 制出多种型号的工作频率在 20kHz 左右，输出功率在 1000W 以下的无工频降压变 压器开关稳压电源，并应用于电子计算机、通信、电视等方面，取得了较好的效 果。工作频率为 100kHz―200kHz 的高频开关稳压电源于 80 年代初期就已开始试 制， 90 年代初期就已试制成功。目前正在走向实用阶段和再进一步提高工作频 率。许多年来，虽然我国在无工频降压开关净化稳压电源方面作了巨大的努力， 并取得了可喜的成果，但是，目前我国的开关稳压电源技术与一些先进的国家相 比仍有较大的差距。此外，这些年来，我国虽然把无工频变压器开关稳压电源的 工作频率从数十 kHz 提高到了数百 kHz，把输出功率由数十瓦提高到了数百瓦甚 至数千瓦，但是，由于我国半导体技术与工艺跟不上时代的发展，导致我们自己 研制和生产出的无工频变压器开关电源中的开关管大部分采用的仍是进口的晶 体管。所以我国的开关净化稳压电源事业要发展，要赶超世界先进水平，最根本 的是要提高我国的半导体技术和工艺。 1.4 开关电源的发展趋势 目前开关电源以小型，轻量和高效率的特点被广泛应用于电子计算机为主导 的各种终端设备、通信设备等几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发 展不可缺少的一种电源方式。市场上的开关电源中，用 MOS 管制成的 300-500KHZ 电源早已经实用化，其频率可以进一步提高。但是频率的提高会产生浪涌或噪声， 这样不仅影响周围的电子设备，还会大大降低电源本身的可靠性。所以如何抑制 高频噪声现在也是开关电源的一个研究方向。 开关电源的未来可以概括为以下四个方面： （1）小型化、薄型化、轻量化、高频化 开关 电源的体积、重量主要是由储能元件（磁性元件和 电容）决定的，因此 开关 电源的小型化实质上就是尽可能减小其中储能元件的体积；在一定范围内， 开关频率的提高，不仅能有效地减小 电容、电感及 变压器的尺寸，而且还能够抑 制干扰，改善系统的动态性能。因此，高频化是 开关 电源的主要发展方向。 （2）高可靠性 开关 电源使用的元器件比连续工作 电源少数十倍，因此提高了可靠性。从寿命角度出发，电解 电容、光耦合器及排风扇等器件的寿命决定着 电源的寿命。所以，要从设计方面着眼，尽可能使用较少的器件，提高集成度。这样不但解决了 电路复杂、可靠性差的问题，也增加了保护等功能，简化了电路，提高了平均无故障时间。 （3）低噪声 开关 电源的缺点之一是噪声大。单纯地追求高频化，噪声也会随之增大。采用部分谐振转换回路技术，在原理上既可以提高频率又可以降低噪声。所以，尽 可能地降低噪声影响是开关 电源的又一发展方向。 （4）采用计算机辅助设计和控制采用 CAA 和 CDD 技术设计必威体育精装版变换拓扑和最佳参数， 使开关 电源具有最简结 构和最佳工况。在电路中引入微机检测和控制，可构成多功能监控系统，可以实 时检测、记录并自动报警等。 开关 电源的发展从来都是与 半导体器件及磁性元件等的发展休戚相关的。高 频化的实现，需要相应的高速 半导体器件和性能优良的高频电磁