基于UC3842的buck降壓電路的設(shè)計(jì)

1、電力電子課程設(shè)計(jì)班級： 2012級電氣工程及其自動(dòng)化 姓名： 和 健 學(xué)號： 1205230209 時(shí)間: 2013 13-2014年第二學(xué)期第17-18周 指導(dǎo)老師： 李 艷 成績： 目 錄緒論設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)目的硬件設(shè)計(jì)3.1芯片介紹3.2原理圖介紹4.數(shù)據(jù)處理4.1數(shù)據(jù)測量4.2波形測量5實(shí)物連接圖6總結(jié)心得緒論 HYPERLINK /zhuti_power_1.html電源裝置是電力 HYPERLINK /電子技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域，其中高頻開關(guān)式直流穩(wěn)壓電源由于具有效率高、體積小和重量輕等突出優(yōu)點(diǎn)，獲得了廣泛的應(yīng)用。 HYPERLINK /tech/adapter開關(guān)電源的控制 HYP

2、ERLINK /zhuti_dianlu_1.html電路可以分為電壓控制型和電流控制型，前者是一個(gè)單閉環(huán)電壓控制系統(tǒng)，系統(tǒng)響應(yīng)慢，很難達(dá)到較高的線形調(diào)整率精度，后者，較電壓控制型有不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。設(shè)計(jì)題目基于UC3842的buck降壓電路的設(shè)計(jì)2、設(shè)計(jì)目的嘗試使用UC3842芯片矩形波輸出驅(qū)動(dòng)MOS管，來實(shí)際應(yīng)用于電力電子課本中BUCK降壓電路的設(shè)計(jì)。3、硬件設(shè)計(jì)采用TI公司生產(chǎn)的高性能開關(guān)電源芯片UC3842，結(jié)合外圍電路（振蕩電路，反饋電壓，電流檢測電路）來控制占空比，振蕩頻率，電壓，從而控制PWM輸出波形。利用芯片輸出PWM電壓來驅(qū)動(dòng)BUCK降壓電路關(guān)鍵原件MOS管IRF840的通斷，

3、實(shí)現(xiàn)降壓電路降壓功能。3.1芯片介紹3.2原理圖介紹3.2.1 利用3842相關(guān)知識設(shè)計(jì)出下面MOS管IRF840驅(qū)動(dòng)電路參數(shù)設(shè)置R1=88K R2=4.7K R3=3K RT1、RT2、RT3為可調(diào)電阻 CT為可變電容電路分析：RT1、CT與3842芯片4腳連接的OSC 組成電路中最重要的控制電壓輸出頻率的振蕩電路。調(diào)節(jié)RT1或CT大小可在示波器上明顯觀測出PWM輸出波形頻率變化。 （RT1=5.2K,CT獨(dú)石電容為2.2nF）由芯片資料介紹得出 f=1.8/（RT1*CT）=1.8/(5.2*103 *2.2*10-9)=17.482KHZ周期T=5.7us占空比= t開/T=1.2/3.

4、0=0.36PWM輸出波形1腳為誤差放大器輸出端。2腳為監(jiān)測反饋電壓輸入端，此電路中采用分壓電路串可調(diào)電阻，由VFB端輸入的反饋壓與內(nèi)置2.5v電壓比較誤差電壓用于可調(diào)脈沖寬度。即調(diào)節(jié)PWM的占空比。3腳用NPN8050三極管接可調(diào)變阻組成過流保護(hù)。 6腳輸出去控制PWM輸出，進(jìn)而控制MOS管通斷即可控制降壓過程。BUCK DC-DC降壓電路原理圖分析電路T0時(shí)刻導(dǎo)通三極管，電源E向負(fù)載供電。T1時(shí)刻關(guān)閉三極管。至一個(gè)周期結(jié)束，重復(fù)該導(dǎo)通關(guān)閉過程，當(dāng)電路處于穩(wěn)定過程中，負(fù)載電流在一個(gè)周期內(nèi)初始值和終值相等。所以負(fù)載電壓的平均值Uo=t開/（t開+t關(guān))=(t開/T)*Et開/T的值為占空比、T

5、為PWM矩形波周期由上式知：控制輸出電壓只要控制PWM的占空比，結(jié)合UC3842 的整體電路圖該降壓電路采用電力電子實(shí)驗(yàn)報(bào)告中BUCK降壓電路實(shí)驗(yàn)原圖。其中輸入采用DC19.89V，開關(guān)管選用MOS IRF840,R1=470，L=200uH, 二極管選用IN4007，電容為220uF，負(fù)載采用20/20W的水泥電阻。綜合3842芯片驅(qū)動(dòng)電路和BUCK DC-DC降壓電路可得出：基于UC3842的buck降壓電路整體電路分析：BUCK降壓電路MOS開關(guān)管采用UC3842芯片6腳輸出的PWM矩形波驅(qū)動(dòng)，利用開關(guān)管通斷的特性，電感的儲能，電容的穩(wěn)壓，二極管的斷間續(xù)流功能，實(shí)現(xiàn)電路的降壓功能。4、數(shù)

6、據(jù)處理4.1數(shù)據(jù)測量UC3842芯片的驅(qū)動(dòng)電壓BUCK DC-DC 電路的輸入電壓PWM矩形波 輸出電壓f=1.8/（RT1*CT）=1.8/(5.2*103 * 2.2*10-9)=17.482KHZ占空比= t開/T=1.2/3.0=0.36輸出電壓Uo=t開/（t開+t關(guān)) =(t開/T)*E=0.36*19.89V=7.2V3842各引腳輸出波形如下1腳輸出波形，誤差放大器輸出，改變2腳輸入電壓（即調(diào)節(jié)分壓電阻）即可改變1腳輸出。當(dāng)2引腳輸入電壓小于2.5V，1腳輸出為峰值電壓為7.5V左右的電壓波形當(dāng)2引腳輸入電壓大于2.5V，1腳輸出為峰值電壓為2.5V左右的電壓波形2腳為反饋電壓

7、輸入腳，與外接分壓電阻相連。調(diào)節(jié)該分壓電阻值，即可改變6腳輸出矩形波的占空比。3腳為電流檢測腳，與SS8050 PNP三極管e極相連相連，由4腳可調(diào)電阻，電容電流控制b極電流，然后經(jīng)三極管放大，連接電阻RT2，即可測出電壓。如果電壓大于1V關(guān)斷6腳輸出，進(jìn)而控制MOS開關(guān)管通斷。4腳為RC OSC振蕩電路可調(diào)電阻RT1輸入端，改變RT1 、CT的值即可根據(jù)f=1.8/（RT1*CT）公式計(jì)算所需要的6腳輸出電壓頻率，即控制內(nèi)部振蕩器的工作頻率。6腳為輸出腳，驅(qū)動(dòng)MOS開關(guān)管的通斷7腳為外部電源輸入腳，芯片最小驅(qū)動(dòng)電壓為16V，該電路采用19.89V直流電壓。8腳為芯片5v基準(zhǔn)電壓輸出，最大輸出電流50mA。本電路設(shè)計(jì)中振蕩電路，電壓反饋電路，電流檢測電路都采用該基準(zhǔn)電壓。降壓電路輸出波形給負(fù)載端加20歐/20W的水泥電阻，測量輸出波形，從波形上看，實(shí)際輸出電壓為4.3V。5實(shí)物連接圖6、總結(jié)通過利用3842芯片自行設(shè)計(jì)出矩形波輸出電路，利用電力電子實(shí)驗(yàn)報(bào)告的BUUCK DC-DC降壓電路，實(shí)現(xiàn)對20V電壓的可控降壓電路設(shè)計(jì)。通過這次的電力電子設(shè)計(jì)，讓我再一次深深理解到使用芯片的流程，必須要了解芯片的個(gè)各引腳功能，其次要弄懂芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)，然后借