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1 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信号与误差放大器输出信号进行比较，占空比使输出的电感峰线圈电流的值电流跟随误差电压变化而变化。
从而调节
，
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：
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（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：①单端正激式和反激式、推挽式、半桥式、全桥式等；②降压型、升压型和升降压型等。
（3）按电路组成分，有谐振型和非谐振型。（4）按控制方式分：①脉冲宽度调制PWM与PFM混合式。
(PWM)式；②脉冲频率调制(PFM)式；③
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
2.1所示，其中DC/DC变换
件的占空比来调整输出电压。开关电源的基本构成如图
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
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开关电源的基本构成
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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：(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
80%以上。
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
(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本上是工作在
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50kHz，是线性稳压电源的频率的1000倍，这使整流
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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
1／500一1／
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1000。
(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，合的开关稳压电源。
设计出能满足不同应用场
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的时候，
断的时候即是
体管
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供电被断开的时候。只要带宽足够，任何模拟值都可以使用作原理如图3.1
PWM进行编码。其工
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调制频率为1kHz到200kHz之间。
)需要的调制频率高于10Hz，通常
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
1
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用于通信的主要原因。从模拟信号转向通信距离。在接收端，通过适当的原为模拟形式。
PWM可以极大地延长
RC或LC网络可以滤除调制高频方波并将信号还
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。
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基于某UC3842地单端反激式开关稳压电源设计
