基于UC3843的降压型程控DC/DC电源制造技术

基于UC3843的降压型程控DC/DC电源，由单端正激变换器电路，DC/DC变换器电路和反馈环节组成。所述单端正激变换器电路，其变压器起隔离和变压的作用；当变压器原边电压为正时，输出二极管正向偏置，这时开关管处于导通状态。基于UC3843的降压型程控DC/DC电源，将220V交流电经隔离变压和整流滤波后使之变为电压变为24V，通过单片机对DC/DC电源进行程控，采用电流控制型PFM方案，大幅提高系统效率，简化电路结构。

Step-down programmable DC/DC power supply based on UC3843

The step-down programmable DC/DC power supply based on UC3843 consists of single ended forward converter circuit, DC/DC converter circuit and feedback link. The single ended forward converter circuit has the function of isolating and changing the transformer; when the voltage of the primary side of the transformer is positive, the output diode is biased forward, when the switch tube is in the conduction state. Buck DC/DC programmable power supply based on UC3843, 220V alternating current through the isolation transformer and rectifier filter into a voltage to the 24V, through the microcontroller of DC/DC power control, using the current control scheme of PFM, greatly improve the efficiency of the system, simplify the circuit structure.

【技术实现步骤摘要】
基于UC3843的降压型程控DC/DC电源
本专利技术涉及基于UC3843的降压型程控DC/DC电源。
技术介绍
电子及相关设备的使用基本上都离不开电源，电源技术的发展水平也是电子技术水平的重要体现。因此，研究和设计电源系统具有十分重要的意义。电源芯片的能耗高，需要从变压器馈电，增加了电路复杂度，并且降低电源的工作效率。由于输入电压只能是24V电压，只适合固定场合的使用，如装甲车辆，但在其他方面的使用过程中会受限。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术设计了基于UC3843的降压型程控DC/DC电源。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：基于UC3843的降压型程控DC/DC电源由单端正激变换器电路，DC/DC变换器电路和反馈环节组成。所述单端正激变换器电路，其变压器Tl起隔离和变压的作用(注意变压器的同名端)。当变压器原边电压为正时，输出二极管正向偏置，这时开关管处于导通状态。而在反激式变换器里，开关管关断时，二极管才导通。所述DC/DC变换器电路，控制CI采用PWM控制芯片UC3843，采用非连续电流控制型PFM方案。输入电压经变压器后产生的电压再经整流滤波后输出。DC/DC变换器输出端通过采样电阻Rs2，采集输出电流信号I0。和输出电压V0一起送入反馈环节进行处理。所述反馈环节由高速运放LM358及光耦构成。本专利技术的有益效果是，基于UC3843的降压型程控DC/DC电源，将220V交流电经隔离变压和整流滤波后使之变为电压变为24V，通过单片机对DC/DC电源进行程控，采用电流控制型PFM方案，大幅提高系统效率，简化电路结构。附图说明下面结合附图对本专利技术进一步说明。图1是单端正激变换器电路图。图2是系统组成框图。具体实施方式在图1中，控制部分主要由单片机模糊控制器和参数自整定PID控制器构成。控制CI采用通用的有滞回输入的反相器74HC14或74AC14，5路输入并联可驱动电功率MOS管，特点是功耗比电源芯片低，可不用从变压器馈电，从而简化电路，提高效率。上电后，电路中A为高电平，B为低电平，开关管Ml关闭，R1给C1充电；当C1电压达到CII翻转高电平后，A为低电平，B为高电平，开关管M1导通，采样电阻RSI电流因输出电感L1的作用而梯形增大；当RSI电压达到约0.7V时，晶体管N1导通使C1放电，开关管Ml关断，即Ml关断是由其电流控制的。N1每次导通时间Ton基本不变。当输出电压或电流达到给定值时，光祸01导通，C1放电增加，R1给C1的充电时间(Toff)增大，因而形成PFM调制。主拓扑主要功耗为开关管MI的功耗，整流管Dl、DZ的功耗，变压器T1、输出电感L1的功耗及控制电路的功耗等，开关管Ml可以选择电压、电流合适的MOS管，Dl/D2选择100V的超快恢复二极管或肖特基二极管，T1进行优化设计，控制电路则采用低功耗芯片，并选择适当的开关频率可提高效率。在图2中，系统由DC/DC变换器、单片机控制电路、反馈回路、显示电路和键盘及通讯等部分组成。系统中可增加辅助电源用来给整个电路中的芯片供电。DC/DC变换器对初级电流采样，通过反馈环路电路实现PFM控制，对输出的电压和电流进行采样，通过单片机控制电路实现双反馈调节。CIUC3843需要12V供电；UC3843自带基准电压，可为芯片振荡提供基准；调节CI4脚的R、C参数可获得设计频率。调整信号由光祸接受端送入CI1脚，为UC3843提供限流电位：CI3脚通过采样电阻获得MOS开关管漏极电流，与CII脚的限流电位进行比较，形成PFM调制波形由CI6脚输出；IC6脚输出的PFM调制信号控制MOS开关管的开关，在变压器初级产生高频正激；为降低干扰，CI1、2脚间并接一个滤波电容；为防止激磁振荡，CI3脚对地接47pF的电容。MOS管漏极的小电阻起到电流保护作用。为提高电源效率，同时保护MOS管，在变压器初级设计了一条能量回馈支路，将工作过程中初级多余的电量回馈到输入电网中；当负电压信号反激过来时，通过下方的二极管D5和8uF电感向地放电；当正信号电压反激过来时，如果反激过来的电压小于24V，则通过二极管D4和10uF电容向地放电，如果大于24V，则通过二极管D4和电感L把电放到原电源系统中，加一个电感L主要是用来缓冲反激电流，以免对输入电源造成大的冲击。输入电压经变压器后产生的电压再经整流滤波后输出。DC/DC变换器输出端通过采样电阻Rs2，采集输出电流信号I0。和输出电压V0一起送入反馈环节进行处理。由高速运放LM358及光耦构成。I0、V0为系统输出电流的采样值及输出电压；Iot、Vot为反馈电流值及反馈电压值；Ios、Vos为单片机给出的电流及电压的设定值。由于输出电压Vo最大值为5v，为了保护单片机芯片，我们把采样电压最大值设定为4v，所以把Vo经过ZK和SK电阻分压后再送入运放进行比较。另外，系统输出电压Vo经两个1OK电阻分压采样后(分压是由于AD采集最大为25V)，得到反馈电压值Vot，直接送入单片机ADC接口，系统输出电流的采样值I。经运放Al标准化放大后，得到反馈电流值Iot，也送入单片机ADC接口，单片机采集反馈电压和电流信号，用于DC/DC精度控制。当键盘输入设定值时，单片机以PWM形式输出电流及电压设定值，两路设定值经过无源滤波后，变为直流电压信号Ios和Vos，接至运放A2、A3的同相输入端，作为电压、电流反馈调节的参考电压，当Iot<Ios时，A3输出为O，红色发光二极管导通；当Vot<Vos时，A2输出为0，绿色发光二极管导通。当发光二极管导通时，光祸发射端产生信号，通过连于UA3843芯片1脚的光祸接受端控制DC/DC变换器进行动态线性调节，直到Iot及Vot均大于等于ofs及Vos时，系统进入稳定，达到电压、电流双反馈稳定调节作用。当负载发生变化时，Iot、Vot产生变化，其调节过程与上述过程一致。本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于UC3843的降压型程控DC/DC电源，由单端正激变换器电路，DC/DC变换器电路和反馈环节组成。

【技术特征摘要】
1.基于UC3843的降压型程控DC/DC电源，由单端正激变换器电路，DC/DC变换器电路和反馈环节组成。2.根据权利要求1所述的基于UC3843的降压型程控DC/DC电源，其特征是所述单端正激变换器电路，其变压器Tl起隔离和变压的作用；当变压器原边电压为正时，输出二极管正向偏置，这时开关管处于导通状态。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：李福来，
申请(专利权)人：李福来，
类型：发明
国别省市：辽宁,21