基于UC3842的一種高效的單相AC/DC轉換電路

孔祥明

摘 ?要：我們基于芯片UC3842，設計了一個高效的單相AC/DC轉換電路，它是調整功率管工作于開關狀態，DC/DC穩壓反饋電路為系統，以開關電源控制器UC3842為核心，通過改變調整功率管導通和截止的時間比例來輸出電壓穩定。

輸出電壓反饋采用“同步采樣”方式，能有效避免電壓尖峰對信號檢測的影響，采用多種有效措施降低系統的電磁干擾（EMI），增強電磁兼容性（EMC），具有完善可靠的過流保護電路。

關鍵詞：UC3842;高效;單相;AC/DC

1.前言

AC/DC電源就是輸入為交流，輸出為直流的電源變換器。例如我們常用的手機充電器、筆記本、平板電腦的電源適配器都是這種電源。提高AC/DC轉換器效率，實現更好的節能性能的方法，是綠色能源的倡導。

2.電路設計

設計并制作如圖1 所示的單相AC-DC 轉換電路。輸出直流電壓穩定在36V，輸出電流額定值為2A。

交流參數均為有效值，AC-DC電路效率 ，其中P0=U0I0，Ps=USIS。

負載調整率 ，其中Uo1為Io=0.2A時的直流輸出電壓，Uo2為Io=2.0A時的直流輸出電壓;電壓調整率 ，U01為Us=20V時的直流輸出電壓，Uo2為Us=30V時的直流輸出電壓。

交流功率和功率因數測量可采用數字式電參數測量儀。

本系統主要由AC/DC整流模塊、DC/DC升壓模塊、電壓電流調整模塊、過流保護、功率因素測量模塊、顯示模塊以及功率因素校正模塊組成，如圖2所示。

3.電路原理

利用調整功率管UC3842工作于開關狀態，通過改變調整功率管導通和截止的時間比例來穩定輸出電壓。

UC3842的特點：微調的振蕩器放電電流，可精確控制占空比，電流模式工作到500KHZ，自動前饋補償，鎖存脈寬調制，可逐周限流，內部微調的參考電壓，帶欠壓鎖定，大電流圖騰柱輸出，欠壓鎖定，帶滯后，低啟動和工作電流，UC3842A 有16V（通）和10 伏（斷）低壓鎖定門限，十分適合于離線變換器。UC3843A是專為低壓應用設計的，低壓鎖定門限為8.5伏（通）和7.6V（斷）。

用AT89S52單片機控制運算數據，在此用四位一體的共陽極數碼管顯示出功率因素的數值大小。通過對負載電流的采樣并轉換為電壓信號，再與基準電壓通過LM324進行比較，控制繼電器的輸入端，切斷電路從而達到保護電路的作用。

當輸出電流大于2.5A時，比較器取樣進行比較，再將結果輸出，給繼電器一個觸發的信號，切斷電路，以此達到保護總體的電路。將UO穩定在36V，2A的狀態下，待降至I=2.5A以下則恢復恒壓輸出。

4.測試數據

通過對電路板的繪制和制作，再對作品進行測量，實驗數據如下：

通過以上實驗數據可以看出，試驗結果還是不錯的，但還是不能完全達到預期目標，這可能是因為電路板元件的布局、焊接，以及各個元件的相互影響;電路的總體不夠穩定，對輸出有一定的影響。實際測量還是會存在一定的誤差。

5.總結

本設計系統經過多次測量，基本上滿足了預期的效果。在系統設計過程中，力求硬件線路簡單明了，發揮軟件功能，達到更好的效果。

在設計的過程中綜合了所學的數字電路，模擬電路，單片機，C語言等，同時也應用到了Protel 99se軟件畫圖和Protues軟件仿真。

參考文獻

[1] ?康華光.電子技術基礎（模擬部分）.高等教育出版社，2006.01

[2] ?康華光.電子技術基礎（數字部分）.高等教育出版社，2006.01

[3] ?王兆安、劉進軍.電力電子技術.機械工業出版社，2009.05

[4] ?程國鋼.51單片機典型模塊開發.電子工業出版社，2012.05