一种基于UC3842的笔记本电源适配器的研究

论文总字数：12821字

摘 要

：伴随着科技的进步与发展，电力电子技术的取得的一系列瞩目成果，但是这一切的发展和进步都和稳定可靠的开关电源密切相关，开关电源的发展决定着电气行业的未来。自从电脑的问世以来，到七八十年代，电脑快速发展，电脑适配器配置全面进行更新，朝着开关电源化方向发展。开关电源是通过控制晶体管开通和关断的时间比，使得供应电压稳定、质量高的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。本论文是通过应用控制芯片UC3842对脉冲宽度的调制设计出输出电压20V、功率120W的基于UC3842的笔记本电源适配器，并且通过Saber仿真验证本文设计方案的可行性。

关键词：反激式 ，UC3842，高频变压器

Abstract: With the advancement and development of science and technology, a series of remarkable achievements have been made in the power electronics technology, but all these developments and advancements are closely related to the stable and reliable switching power supplies. The development of switching power supplies determines the future of the electrical industry. Since the advent of the computer, in the 1970s and the 1980s, the rapid development of computers, computer adapters have been fully updated and replaced, and the development of switching power supplies has been proceeding. The switching power supply is a power supply with stable supply voltage and high quality by controlling the turn-on and turn-off ratio of the transistor. The switching power supply is generally composed of a pulse width modulation (PWM) control IC and a MOSFET. This paper uses UC3842 control chip to design the output voltage 20V and power 120W laptop power adapter by modulating the pulse width. Saber simulation is used to verify the feasibility of this design.

Keywords：Flyback, UC3842, High Frequency Transformers

目 录

1 绪论 4

1.1 课题背景及意义 4

1.2 开关电源及其技术的发展趋势 4

1.3 本文工作内容及结构 5

2 开关电源设计的理论基础 5

2.1 基本工作原理 5

2.2 反激式开关电源的电流控制反馈模式 6

2.3 PWM脉冲宽度调制 7

3 反激式开关电源硬件电路的设计 8

3.1 电源设计指标 8

3.2 开关电源中滤波电路设计 8

3.3 反激变换器主电路设计 9

3.4 UC3842芯片外围电路的设计 14

4 UC3842反激式开关电源saber仿真 18

结论 21

参考文献 22

致谢 23

1 绪论

1.1 课题背景及意义

随着经济的快速发展和科学技术的进步，节约能源、保护环境受到社会各阶层的重视。各种现象已经说明，中国已成为仅次于美国的煤炭、铜、钢铁消费国。随着国家一步步强大，各种能源需求和消耗巨大，资源方面的短板开始出现，并且越来越严重。其中电力资源是重要的能源，但是现实生活中有太多可以通过技术避免的浪费。所以通过电力电子技术的处理的电源系统，节约效果是非常明显的。不但减少了不可再生能源的消耗，而且在一些方面减缓了对环境的污染。电源产品的高频化可以提高工作效率，小型化可以节约很多金属材料。

本设计正是针对我们当前社会面临的一系列能源浪费问题和环境污染问题提出的。通过对原有电脑适配器电源电路的设计改进，使得改进后的电脑适配器与原来的开关电源相比, 电压稳定性提高了，频率响应特性和减少损耗都有显著的提高。

1.2 开关电源及其技术的发展趋势

(1)小型高频化。电源供电频率越大,变压器、电感和电容的体积重量越小。从工频50HZ提高到几千赫兹，体积大小下降。电源的大小由磁性元件和电容的大小、质量决定,当前研究的一个方向就是减小这些器件的大小,尽可能提升开关频率。这样使得开关电源尺寸少受磁性元件和电容的大小、质量的影响,而且避免不必要因素的干扰,系统性能得到提升。 

(2)低噪化。在传统的开关电源中频率和噪声成正比,频率越高噪声越大。采用部分谐振转换技术,可以提高效率的同时降低噪声。所以低噪化也是开关电源发展的一个趋势。 

(3)智能控制化。利用计算机进行检测和控制,能有效的在多个方面对系统进行及时检测和预报警,提高了工作的效率和精确程度。 

(4)模块化。模块化包括功率器件的模块化和电源单元的模块化。模块化的整机因缩小了体积而方便使用,同时取消传统连接降低寄生参数,降低器件承受的电应力,从而提高了系统的可靠性。大功率的开关电源中,一般采用多个独立的模块并联,采用均流技术,使得所有模块共同分担负载电流,保证某一模块失效时,其他模块仍能继续平均分担负载电流,不影响系统的正常工作。 

总而言之,开关电源技术因市场需求不断发展,新技术也会随之出现，从而开拓更多新的应用领域。开关电源高频化、模块化、数字化、智能化等的实现标志着技术的成熟,实现高效率与高品质用电相结合。以开关电源为核心的很多电源技术还需要不断地研究进步。

1.3 本文工作内容及结构

本论文是应用控制芯片UC3842对脉冲宽度的调制设计出输出电压20V、功率120W的基于UC3842的笔记本电源适配器。

论文框架一共由五部分组成，具体如下所示：

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