基于UC3842的buck降压电路的设计..doc

电力电子课程设计 班级： 2012级电气工程及其自动化 姓名： 和 健 学号： 1205230209 时间: 2013 13-2014年第二学期第17-18周 指导老师： 李 艳 成绩： 目 录 绪论 设计题目 设计目的 硬件设计 3.1芯片介绍 3.2原理图介绍 4.数据处理 4.1数据测量 4.2波形测量 5．实物连接图 6．总结心得 绪论 电源装置是电力电子技术应用的一个重要领域，其中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。 设计题目 基于UC3842的buck降压电路的设计 2、设计目的 尝试使用UC3842芯片矩形波输出驱动MOS管，来实际应用于电力电子课本中BUCK降压电路的设计。 3、硬件设计 采用TI公司生产的高性能开关电源芯片UC3842，结合外围电路（振荡电路，反馈电压，电流检测电路）来控制占空比，振荡频率，电压，从而控制PWM输出波形。利用芯片输出PWM电压来驱动BUCK降压电路关键原件MOS管IRF840的通断，实现降压电路降压功能。 3.1芯片介绍 3.2原理图介绍 3.2.1 利用3842相关知识设计出下面MOS管IRF840驱动电路 参数设置 R1=88KΩ R2=4.7KΩ R3=3KΩ RT1、RT2、RT3为可调电阻 CT为可变电容 电路分析： RT1、CT与3842芯片4脚连接的OSC 组成电路中最重要的控制电压输出频率的振荡电路。调节RT1或CT大小可在示波器上明显观测出PWM输出波形频率变化。 （RT1=5.2KΩ,CT独石电容为2.2nF） 由芯片资料介绍得出 f=1.8/（RT1*CT）=1.8/(5.2*10^3 *2.2*10^-9)=17.482KHZ 周期T=5.7us 占空比= t开/T=1.2/3.0=0.36 PWM输出波形 1脚为误差放大器输出端。 2脚为监测反馈电压输入端，此电路中采用分压电路串可调电阻，由VFB端输入的反馈压与内置2.5v电压比较误差电压用于可调脉冲宽度。即调节PWM的占空比。 3脚用NPN8050三极管接可调变阻组成过流保护。 6脚输出去控制PWM输出，进而控制MOS管通断即可控制降压过程。 BUCK DC-DC降压电路原理图 分析电路 T0时刻导通三极管，电源E向负载供电。T1时刻关闭三极管。至一个周期结束，重复该导通关闭过程，当电路处于稳定过程中，负载电流在一个周期内初始值和终值相等。所以负载电压的平均值 Uo=t开/（t开+t关)=(t开/T)*E t开/T的值为占空比、T为PWM矩形波周期 由上式知：控制输出电压只要控制PWM的占空比，结合UC3842 的 整体电路图 该降压电路采用电力电子实验报告中BUCK降压电路实验原图。其中输入采用DC19.89V，开关管选用MOS IRF840, R1=470Ω，L=200uH, 二极管选用IN4007，电容为220uF，负载采用20Ω/20W的水泥电阻。 综合3842芯片驱动电路和BUCK DC-DC降压电路可得出：基于UC3842的buck降压电路 整体电路分析： BUCK降压电路MOS开关管采用UC3842芯片6脚输出的PWM矩形波驱动，利用开关管通断的特性，电感的储能，电容的稳压，二极管的断间续流功能，实现电路的降压功能。 4、数据处理 4.1数据测量 UC3842芯片的驱动电压 BUCK DC-DC 电路的输入电压 PWM矩形波 输出电压 f=1.8/（RT1*CT）=1.8/(5.2*10^3 * 2.2*10^-9)=17.482KHZ 占空比= t开/T=1.2/3.0=0.36 输出电压Uo=t开/（t开+t关) =(t开/T)*E=0.36*19.89V=7.2V 3842各引脚输出波形如下 1脚输出波形，误差放大器输出，改变2脚输入电压（即调节分压电阻）即可改变1脚输出。 当2引脚输入电压小于2.5V，1脚输出为峰值电压