论文总字数：9010字

摘 要

当前传统能源造成的污染越来越严重，人们意识到绿色出行的重要性，电动自行车作为低碳环保的典型得到人们重视，而对于电动自行车充电电源的设计便显得重要起来。论文首先介绍了开关电源的基本工作原理，然后介绍了几种常用的拓扑结构和开关电源控制模式中的电流控制模式。论文对于选取的芯片UC3842做了简单的介绍分析，给出了相应的内部结构图，然后进行了电路的相应参数设计，最终设计出一个能够提供150W/48V输出的电路。在最后使用saber对电路进行了仿真，验证了电路设计的正确性。

关键词:反激式电源，UC3842，Saber

Abstract： At present, the pollution caused by traditional energy is becoming more and more serious. People realize the importance of green travel. As a typical example of low carbon environmental protection, electric bicycles have been paid attention to, and the design of electric bicycle charging power is very important. This paper first introduces the basic principle of switching power supply, and then introduces some common topology and current control mode in the control mode of switching power supply. This paper makes a simple introduction and analysis of the selected chip UC3842, gives the corresponding internal structure diagram, and then designs the corresponding parameters of the circuit, and finally designs a circuit that can provide one hundred and fifty watts and forty-eight volt output. Finally, the validity of the designed circuit is proved by simulation using Saber.

Keywords: flyback power, uc3842, saber

目 录

1 绪论 3

1.1 课题背景 3

1.2 国内外充电技术的发展现状 3

2 开关电源设计的理论基础 4

2.1 开关电源的基本工作原理 4

2.2 开关电源的几个常用拓扑结构 5

2.3 开关电源的控制 7

3 基于UC3842反激式开关电源硬件电路的设计 7

3.1 单端反激式开关电源的设计要求 7

3.2 UC3842芯片介绍 8

3.3 开关电源设计 9

4 仿真 14

4.1 仿真软件saber介绍 14

4.2 仿真波形图 14

结 论 19

参考文献 20

致谢 21

1 绪论

1.1 课题背景

近年来全球的人口不断上涨，经济总量也不断增长，传统的能源比如化石能源造成的一系列问题越来越严重，人们已经充分认识到当前经常出现的气污染、水污染、光烟雾污染带来的一系列危及人们健康的问题，以及二氧化碳不断升高从而导致的气候变暖。这些现象已被认定为人类破坏地球环境、不科学的人类生产活动带来的后果。绿色环保可持续发展不断在我国的两会中强调，十九大还特意提出新旧动能转换，这些都表明我国将会越来越重视绿色发展。

电动自行车的出现，让人们可以拥有一种无需使用汽油甲烷等一次能源的出行工具，不仅噪音小而且还低碳环保，不会对环境造成污染。电动车与汽车相比固然速度是慢了一些，但是可以随时停放，占用空间小，而且价格非常便宜，一般人家都可以买的起，维修保养都十分便宜；而与自行车比较则速度快，省力，跑的远。在国际上有很多国家都对电动自行车进行了购买补贴，尤其是我们亚洲，电动自行车的前景很广阔，就连共享单车都开始推出共享电单车系列，我国早已成为使用电动自行车最多的国家。

2005年，世界电动自行车总产量的62%都是来自中国，我国电动自行车不管产量还是质量都是遥遥领先，将来如果能够保持这种态势，那么在巩固国内市场的同时，向国际市场发力，前途将不可限量。2005年由于汽油价格不断上涨，出现了另外一番奇特的景象：那就是使用电动自行车的人越来越多。很多人开始意识到：不一定非要使用汽车。按照2005年中国的油价，一辆汽车开100公里，费用竟然要100元人民币。从上世纪九十年代开始，许多国家都已适当限制汽车，欧美等发达国家通过法律明确了电动自行车的地位，并且鼓励人们积极使用电动自行车。2005年，中国生产的电动车高达三成出口到几十个国家。种种现象表明，中国将成为电动自行车的巨大工厂，而全球也将产生电动自行车的大规模市场^[1]。

电动自行车已被消费者广泛接受，消费者们自然就会在意电动自行车的使用方便问题和充电成本问题，因此一个小型化，价格便宜的充电器电源便显得至关重要。

1.2 国内外充电技术的发展现状

蓄电池的充电数字控制技术从上世纪九十年代一直发展至今。早在上世纪三十年代，美国人伍德布里奇就发现在对蓄电池充电时候，电池的温度变化对充电影响很大；在这之后，随着用电设备的不断增加，人们对充电设备的不断重视使得充电技术快速发展。但是这时候的充电设备受制于当时的电子元件，还是主要以模拟电路为主，那时候充电器都非常大，而且充电复杂，每次都需要调试。直到九十年代，随着芯片的出现，充电器的控制方式逐渐转变为了数字控制，它们结构简单，体积小，使用傻瓜式。

在国内，因为改革开放的影响我国的充电技术突飞猛进，尤其最近几年我国的充电技术已经开始走在了世界前沿。在以前因为我国受到西方封锁，所以相应的技术一直落后于西方，各种技术、理念都是跟着别人走。当别人开始研究数字控制快速充电时，我们还在使用晶闸管组装模拟电路，但是随着改革幵放，我过赶上了互联网大潮，不断学习新技术，我国终于慢慢的赶上西方的脚步，缩小了差距。随着我国大力倡导新能源，各地政府不断出台政策鼓励大家使用电力车，对应的充电技术也得到了长足发展，现在我国的充电技术正一步一个脚印的向世界第一走去。

2 开关电源设计的理论基础

2.1 开关电源的基本工作原理

关于电源的基础还是很简单易懂的，如图 2.1 所示，主要由以下四部分组成

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