基于 uc3842an 的开关电源模块

四川航天职业技术学院

基于UC3842AN的开关电源模块


背景介绍

随着开关电源在高效率化、小型轻量化方面的进一步发展，它在电子设备中的应用也在迅速发展。

现在的电子设备大多采用开关电源，特别是节能环保型的电子产品，如彩色电视机、计算机电源以及测量用到仪器等设备。


开关电源的工作原理

第二步

第三步

第一步

开关电源的工作原理是有开关管和PWM （ Pulse Width Modulation ）脉宽控制芯片构成振荡电路产生高频脉冲。

从而将高压整流滤波电路产生的高压直流电变换成高频脉冲直流电，送到主变压器的初级，变压器通过电磁感应，变成低压高频脉冲直流电 ;

最后再经过低压整流滤波电路输出适合负载的平滑直流电压。


内容

电源模块分析1

模块原理图设计2

SCH文件输出3


电源模块分析1


电源模块分析器件介绍

UC3842AN 是高性能固定频率电流模式控制器，专为离线和直流知道直流变换器应该用而设计。

该集成电路有振荡频率微调、占空比控制、温度补偿参考、高增益误差放大器、电流取样放大器以及大电流图腾柱式输出等部分组成。


电源模块分析UC3842AN 的特点：

振荡器放电微调、精确控释 PWM 占空比电流模式工作频率可达 500KHz 锁存买块控制、自动补偿。滞后欠压锁定。低电压启动和工作。内部微调参考电压。大电流图腾柱输出。


电源模块分析

UC3842AN内部电路结构开关电源电路

实例原理图


电源模块分析分析模型电路：

当输出电压升高时，变压器 T 的辅助绕组上产生的感应电压也会相应升高，该电压经过D6 ， D7 ， C3 ， C4 ， R3 组成的整流滤波和稳压后的到直流电压，给 UC3842 供电。

同时该电压经 R10 ， R11 分压后作为采样电压，送入UC3482AN 的 2 脚，在与基准电压比较后，经误差放大器放大，使 6 脚输出脉冲的占空比变小，输出电压下降，达到稳压的目的。

当输出电压降低时，使 6 脚输出脉冲的占空比变大，输出电压上升，最终使输出电压稳定在设定的值。


模块原理图设计2


新建工程文件1. 在 Windows XP 操作系统中单击“开始 > 所有程序

>Altium>DXP 2004” 命令，或在桌面直接双击DXP2004 快捷方式图标，打开应用软件，进入 Protel DXP 2004 界主界面。

ProtelDXP 2004主界面


新建工程文件2. 单击 File>Open 命令，在打开文件对话框中选择一

个原理图打开，系统进入 Protel DXP 2004 原理图编辑界面

左面是工程文件管理栏，可以方便的管理电路图文档和工程文件，以树型结构组织。

ProtelDXP 2004

原理图编辑界面


新建工程文件3. 单击 File>New>Schematic 命令，新建原理图文档

，系统默认当前文件为 Sheet1.SchDoc 。4. 将原理图文件更名。单击 Filw>Save AS 命令，在

弹出的另存为对话框中选择合适的文件路径和文件名，这里将文件更名为“基于 UC3842AN 的开关电源模块 .SchDoc” 。

单击此命令


编辑界面参数设置1. 设置界面文档选项。单击 Design>Document

Option 命令，弹出文档选项对话狂，在 Sheet Options选项卡中， Standard Styles 选择原理图文档纸型为A4 ，设置图纸最小栅栏格 Snap 为 1 。

2. 设置图纸底色及边框色。

原理图纸设置原理图参数

设置


添加 /删除元件库单击 Design>Add Remove Library 命令，弹出加载元

件库对话框，切换至 Installed 选项卡，单击按钮，弹出“打开”对话框，这里选择 Maxim Power Mgt VoltageReference 和 Motorola Power Mgt DC-DC Comverter, 单击“打开”按钮，所选元件库被加载。同时在 Installed 选项卡中选择 Maxin Analog Comparator, 单击”移除”按钮删除库文件。


浏览元件库

单击 Design>Browse Library 命令，弹出浏览元件库面板，选择Components 选项，浏览的库文件为 Maxim Power Mgt Voltage Reference.IntLib 集成元件库。


放置元件

放置电阻元件。单击Place>Part 命令（或连续按两次P键，弹出放置元件对话框。

在放置一个元件后系统并不马上退出元件放置状态，而是可以连续放置该元件，只是放置的元件序号相应会增加一个数字，随时可以按 Esc键，终止放置元件操作。本电路需放置 11只电阻。


放置元件

放置电容元件。单击Place>Part 命令（或连续按两次P），弹出放置元件对话框，在 Lib Ref 文本框中写入元件名称Cap2 或 Cap Pol2 ，分别放置无极性电容和有极性电容，本电路需要放置15只电容。


放置元件放置集成电路 UC3842AN 。单击 Place>Part 命令，弹出

放置元件对话框。

1

3

2


放置元件

在 Lib Ref 文本框中写入元件名称 UC3842AN ，在 Designator 文本框中输入编号为 UI ，单击 OK按钮，此时光标变为“ +”形，并附带着选定的集成电路实体。


放置元件

放置半导体分立元件。单击 Place>Part 命令（或连续按两次P键），弹出放置元件对话框。

在 Lib Ref 文本框中写入元件名称 Diode 或 D Schottky 或 Bridge1 ，分别放置普通二极管、高频二极管和整流桥


放置元件

放置电感元件。单击 Place>Part 命令，弹出放置元件对话框。在 Lib Ref 文本框中写入元件名称 byq11-1 或Inductor Iron ，分别放置变压器和滤波电感。


原理图布局移动元件。单击 Edit>Move>Move 命令。这时光标变

为” +”, 单击鼠标左键选中元件，将元件移动到适当位置后，再单击鼠标左键，文件移动完成。


原理图布局

1.布局变压器次级元件。 2.布局 PWM（脉宽调制器）元件。 3.布局高压元件。

通过以上几个步骤，本电路原理图中的元件已经布局成相对固定的单元模块，单击 Edit>select>Inside Area 命令定义块操作。单击 Edit>Move>Move Selection 命令移动元件块。

分别将变压器次级元件块， PWM（脉宽调制器）元件以及高压元件块，通过块移动方式组合在一起，再将局部元件调整。


原理图连接 1. 调整原理图显示比例。移动光标到工作窗口中需要调整位置，按 PageUP 和 PageDown键放大和缩小原理图。

2. 单击 Place>Wire 命令或在工具栏中单击按钮，此时光标变成“ +”形，将光标移动到 D7 的左端，光标上叠加一个红色“ +”字叉，单击鼠标左键到导线的起点就定在 D7 的左端，再分别移动光标到 C4 ， R10, 单击鼠标左键


原理图连接 3. 单击 Place>Wire 命令，此时光标变成“ +”形，根据电路设计原理，按照同样的操作绘制其他部分的元件导线


添加网络标识添加电源网络。单击 Utilities（工具）栏中按钮，弹出相

应的电源接地子菜单。选择 Place GND power port ( 放置电源地端口 )命令。

按同样操作，选择 Place Arrow style power port 命令，放置次级电源地线网络。


添加网络标识添加输入输出端口修改端口标识属性。移动光标带刚放置的端口标识上，双

击鼠标左键弹出端口属性对话框。


添加网络标识根据电路设计原理，将输入端和输出端添加端口标识，并修改相应的属性。


SCH文件输出3


BOM报表生成单击 Reports>Bill of Materials 命令，弹出原理图元件

BOM信息对话框。单击 Report按钮弹出元件清单打印预览对话框。单击 Excel ，将会调用 Excel 软件，在其中进行编辑并

可以将其保存。


原理图打印输出单击 File>Print Preview 命令，弹出原理打印对话框。

该对话框左边缩小显示打印页，右边显示打印内容，按照100% 的比例打印。

设置打印预览显示比例，这里设置为 40% ，确定电路无误后，单击 Print按钮，弹出打印机配置对话框。

关于打印机配置和 Windows 下的其他软件的打印机配置大同小异，这里就不再赘述，单击 OK即可打印。

基于 uc3842an 的开关电源模块

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