基于UC3843与L296的开关电源的设计

开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新。目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。本文介绍基于UC3843与L296的开关电源的设计。

电源拓扑结构确定及主电路设计

进行开关电源主电路的设计之前先要根据电源要求设计电源拓扑结构：中于本电源要求输出的功中小于200w，故选择了电路结构简单设计成本较低、电源体积较小的单端反激式拓扑结构和buck拓扑结构：

图1所示为反激式开关电源拓扑结构，其受控塬理为：开关管导通期间变压器塬也线关电流线性上升，电流在上升时间内的积分值与时间成正相关，H磁芯的储存能量的多少与电流的积分值成正相关所以控制刀关管导涵时间的比例即可控制变压器在开关管导通期间内储存能量的多少，也即控制了开关管截止期间问负载释放的能量

图2所示为BUICK降压型拓扑结构，其T作塬理为：当K导通时：II线性增加，D截止，此时IL和CI负载供电;当1L>Io时，I1向C充电也1负戟供电：当K关断时，L通过D形成续流1路。IL问C充电也问负载供电;当1L<1o时，L和C同时向负载供电：若LL减小到O.则D关断，只有C向负载供电：

根据以上分析，所设计电源主电路如图3所示，由输入滤波、全桥整流、电容滤波、高频变压、半桥整流、输出滤波等坏节组成。其中高频变压器内初级绕组1和2、反馈绕组5和6.次级输出绕组8和10以及11和12：为了曾强次级绕组8和10的过电流能力，将引脚7、8以及9、10连接：反饿绕主要为PWM控制芯片UC3845提供稳定的直流电源电压。

由于该主电路要求有内路电出输出，分别为12V，3A和5V、3A，因此需要用两个控制电路来实现所需电压的精确输出，基本思路为：稳定12V输出的一路与整个主电路形成一个闭环反馈系统，输出稳定的12V电压，精度为5%：前+5V输出的一路只需变玉器提供8-15V的电源电压，输人至buck降压型开关电源芯片L296，最后输出稳定的S.1V电压，这样可以避免+12V电路的负载变化引起对+5\电压输出的影响：

电源控制电路设计

控制电路的设计是为了提高电源的质量及其可靠性，对电源输出电压进行采样。比较。放大，并F此误差放大信号来调节其输入电压，使得负载变化时输出电压保持稳定：

UC3845控制电路

如图4是固定额率电流榄式的PWM控制芯片UC3845为核心的开关电源控制系统。

通电后，R18问C7（图3中）充电，芯片VCC引脚电压上升，达到8.4V时，也路启动：R18不能持续供也，所以中C7储存的电能维持芯片T作，同时电容的储能会降低，降到7.9V时芯片会停止T.作，因此电容电压从8.4V降到7.9V期间内电路需正常启动，启动后反饿绕组得电维持芯片的T作电压：

UC3845的COM脚是内部误差放大器的输出端，为恒流输出，且与FB组成-一个反相放大器，因此其输出受FB控制：图中将FB接地，那幺在COM脚外围不接任何元件的情况下，eom脚输出电压为周定值5Vcom脚电压的大小与芯片输出的占空比成正比，因此调节com脚也压可以调节电源的输出电压，Hcom脚电压在低于1V时，电路会锁死，无脉冲输出：利用元作的这个特性，在com脚实现占空比的调节和欠压锁定Ct和Rr两者共同决定芯片内部载波的顿率，计算公式为0.85/（RT*CT）：TCC引脚主要用于检测主电路4的电流，当发生过流时，自动封锁PWM脉冲输出，保护整个电路：

图5所示为电路4的稳压闭环反馈环节：Q2是一个电压比较器。内置了一个2.5V的基准源作为比较电压：R10为其限流电阻，光榴的发光二极管为其负载：Q2.CI7.RI1RI2组成电流放大电路电路启动时，R14的分压值达不到2.5V.不足以使Q2导迪，光耦叁极管截止.UC3845的com牌电压上升创最大值。占空比也为最大值。电路启动：此时较高的输出电压对输出电容充电，当充电达到所要求的输出电压值时，RI3.RI4的分压值达到2.5V.Q2导通，光构叁极管导通UC3845com脚的电压被拉低，占空比下降，输出电压星下降趋势。当电压下降到略低于要求的输出电压E寸，R14分压不足以维持Q2导通，光耦趋于截止：如此反复的负反馈修正使得输出电压保持稳定。

L296控制电路

为了避免+12V电路负载的变化对+5V电路电压输出的影响，本电源采用了L296大电流开关电源芯片组成的BUCK降压中路完成+5V电，压的精确输出：如图6所示为该芯片的典型电路接法，可粘确输出5.1V电压：该芯片具有以下特点：

（1）可输出4A电流;

（2）输出电压范围为51-40V，转换效率高，般可达75~85%，最高可达90%;

（3）开关频率高达200kHz，可减小滤波元们的体积;

（4）当输出电压低于限定值时，可输出复位信号（供给计算机或单片机;

（5）当输出电压超过设定电压20%时，可触发外接可控硅使其导酒，以保护负载电路;

（6）具有软启动功能及过热保护功能