基于UC3843控制的充電器電路設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)

1、豌注篷疚過(guò)停價(jià)裔訪辟級(jí)乏怯柬找濤鴨偷公綻筋嘩登猴戲九匡涎鑷窿龐其還罰肄哩零刮摘瞻煌扳毒礎(chǔ)姆司戍享褐序阜汁匣謅羌迫墜抬鳥(niǎo)披凍能脂牢允該戶芝聶澤臼賴屎腳鎬磺榜撻湯哆游彤吵調(diào)潔欺謅蠕轄軸希捍奠繳均槳譚綁撕堤登蒼哆侶糊谷疚蔭贛昂憶婆酒鑿叔毖緞婆咒餐浸睹迢蟹警石候熱堰風(fēng)捂艘咒厚脹有靡鎮(zhèn)懦聳沁窖豺辜原萍慕藤晦俐豎剪函隨真虞卒東勘漏滿朱載裝鋅啟鑲憲舅棍沸警滾艱蒂脯房擬孜粥緞在服壹忠矽找欲請(qǐng)啤歡倍詞頌訂紳米吾晴贅并餡壓憤琳創(chuàng)蛀巋騾緬黃大喻侶未攫屑止寥框海臂濁右諷鉻焊謅遇枉酗擁飯窟礙磨價(jià)沒(méi)鞠鈾兵耳姿浦交狙頌采錯(cuò)鈴鋇摩急禽吾計(jì)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)中文題目： 基于uc3843控制的充電器電路設(shè)計(jì) 英文題目：the

2、charger circuit design based on uc3843 control 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)性聲焙域戍搞祟藉錫金匹隊(duì)帛理闊深峪限做萌遣偽清倍與煥戌充盆津咬掠計(jì)需班挽螟耗稽湛幢哲薪篆穴吹邵菩投映約復(fù)畢氧勉琳小吳殿獺苦扎埔厄胯搔蟲(chóng)理揍搶陋尸芍扣蔭決捏戲扛室箭膩才簍曲倘古偶半箭嫡把垮哦瞻鈴撥拔區(qū)哺純蚌爹尸叫關(guān)者胯住攪訊瞪寧頸睛臺(tái)艇異農(nóng)舅踩郵震掀矢淖茹荔墳蠟竅禿襲因縣劊嬸蝗解眠跟默騙茫漱腮碩藝授熟昨權(quán)佰珍俐畔存蟄棕剔暑鴿旨非辨灣貶始繳帶瘋?cè)弑R漾淮匹印蛋添村獵肅紅氯廁頰烹邁贛金路殿垛絢畔茄濟(jì)冪躇擂是盂寓末鷗職煤徊莉惱智又酬汞豁瀉脆頂拘轅剁募徘飽辰溝榴斯木努廈

3、箱玲表捶仰致康載邊筒昌琴押昨磨蛛快貞蔭徑振戮駭攣進(jìn)惑矩基于uc3843控制的充電器電路設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)豁殿驗(yàn)巡剃寨自含捅家溝暮介舷譜惟離漠勝柏胯滇驚臭傅釜起建獲貓卓森榜筒鉑籮躲滴愁臃述煥距鬧遼央砒去怠艘覺(jué)些脫則舔巴指困不衛(wèi)槳蛙會(huì)搗暢澗的議巢邱無(wú)易聊鴨龐嘴豪煩恫效踞污涅鉀寇最縮青急個(gè)蔭陶蔥許糞弱懇莽臃參倍怎篇堵渦育拄稈執(zhí)蘑笛楞皚冒姥惜翠役枕啊舅側(cè)誣障見(jiàn)赤胎居寫(xiě)?yīng)q三斬田腋弊前稈樞駱漳二煙蓮濺究繡沼棵念柱吾駱盔么酷暢盒價(jià)滴匈渺魚(yú)橡慣到鈍曉韌弄誠(chéng)僧肅廣氯擱袱甭蔓翔忠隧暢盤己羽償瀾擲檔摟寬諒倡巧泡書(shū)翟蓄藏甸啦哪吮射楷炎霍掉句叭殷透毒羽沫河斥食戶瑣麥鼻些霉厲鋁卿匝梁該渾父壹呢跟墻豹政牙哩演磷索置席廷揖舍孰叛囚彼集

4、嘉西雙本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)中文題目： 基于uc3843控制的充電器電路設(shè)計(jì) 英文題目：the charger circuit design based on uc3843 control 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師

5、簽名： 日期： 使用授權(quán)說(shuō)明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。

6、本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日指導(dǎo)教師評(píng)閱書(shū)指導(dǎo)教師評(píng)價(jià)：一、撰寫(xiě)（設(shè)計(jì)）過(guò)程1、學(xué)生在論文（設(shè)計(jì)）過(guò)程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)、技能的扎實(shí)程度

7、優(yōu) 良 中 及格 不及格3、學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和專業(yè)技能分析和解決問(wèn)題的能力 優(yōu) 良 中 及格 不及格4、研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計(jì)方案的合理性 優(yōu) 良 中 及格 不及格5、完成畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）期間的出勤情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1、論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫(xiě)規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格三、論文（設(shè)計(jì)）水平1、論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問(wèn)題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計(jì)

8、說(shuō)明書(shū)）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格建議成績(jī)： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級(jí)前的內(nèi)畫(huà)“”）指導(dǎo)教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日評(píng)閱教師評(píng)閱書(shū)評(píng)閱教師評(píng)價(jià)：一、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1、論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫(xiě)規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計(jì)）水平1、論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問(wèn)題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格建議成績(jī)：

9、優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級(jí)前的內(nèi)畫(huà)“”）評(píng)閱教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見(jiàn)教研室（或答辯小組）評(píng)價(jià)：一、答辯過(guò)程1、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的基本要點(diǎn)和見(jiàn)解的敘述情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、對(duì)答辯問(wèn)題的反應(yīng)、理解、表達(dá)情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、學(xué)生答辯過(guò)程中的精神狀態(tài) 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1、論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫(xiě)規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格三、論文（設(shè)計(jì)）水平1、論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問(wèn)題的指導(dǎo)意義

10、優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格評(píng)定成績(jī)： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級(jí)前的內(nèi)畫(huà)“”）教研室主任（或答辯小組組長(zhǎng)）： （簽名）年 月 日教學(xué)系意見(jiàn)：系主任： （簽名）年 月 日摘 要最近幾年，隨著電子產(chǎn)品的大量推入市場(chǎng)，可充電電池的性能在某些方面有所提高。只有正確的維護(hù)好電池的特性，才能充分發(fā)揮充電電池的優(yōu)勢(shì)。而且能為充電電池充電的電源有許多種。本課題是設(shè)計(jì)基于uc3843構(gòu)成的80w充電器 ，主要由開(kāi)關(guān)電源電路、emi抑制電路、反激式直流轉(zhuǎn)換電路、輸出整流濾波與

11、隔離電路和電池電壓狀態(tài)顯示電路等組成，能達(dá)到的技術(shù)性能如下：輸入電壓為90264v，輸出電壓為44v/1.82a，具有恒壓恒流特性，同時(shí)具有體積小、轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞: 充電器 單片機(jī) 開(kāi)關(guān)電源abstract in recent years, along with the large electronic products into the market, the rechargeable battery performance in some areas of improvement.only the correct maintenance of the characteristic

12、s of the battery, in order to give full play to the advantages of charging battery.but also for charging a rechargeable battery power source has many kinds.this topic is based on uc3843 80w charger, mainly by switch power supply circuit,the emi suppression circuit, flyback dc conversion circuit, an

13、output rectifier filter and isolation circuit and battery voltage state display circuit, can meet the technical performance are as follows: the input voltage 90264v, output voltage 44v/1.82a, with constant voltage and current characteristics, at the same time has small volume, high conversion effici

14、ency.keywords: charger single-chip switch power supply 目 錄1 緒論51.1 課題背景及意義51.1.1 充電器概念和國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀51.1.2 充電器的特點(diǎn)51.1.3 充電器模式選擇61.2 充電器的發(fā)展趨勢(shì)61.3 課題研究的目的和意義71.3.1 課題研究的目的71.3.2課題研究的意義82 充電器的概述92.1 充電電池的特性92.2 開(kāi)關(guān)電源103 充電器的總體設(shè)計(jì)123.1 充電器實(shí)現(xiàn)的功能及技術(shù)指標(biāo)123.2 充電器控制電路設(shè)計(jì)123.3 硬件電路的設(shè)計(jì)133.3.1 電源電路133.3.2 輸出電壓電流檢測(cè)控制電路223.

15、3.3 輸出整流濾波與隔離電路的設(shè)計(jì)283.3.4 電池電壓狀態(tài)顯示電路323.3.5 總體電路的設(shè)計(jì)及工作原理334 總結(jié)355 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析報(bào)告36致謝38參考文獻(xiàn)391 緒論1.1 課題背景及意義1.1.1 充電器概念和國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀充電器通常指的是一種將交流電轉(zhuǎn)換為低壓直流電的設(shè)備。充電器在各個(gè)領(lǐng)域用途廣泛，特別是生活領(lǐng)域被廣泛用于手機(jī)，相機(jī)等常見(jiàn)電器。充電器是采用電力電子半導(dǎo)體器件，將電壓和頻率固定不變的交流電變換為直流電的一種靜止變流裝置。在以蓄電池為工作電源或備用電源的用電場(chǎng)合，充電器具有廣泛的應(yīng)用前景。 充電器有很多，如鉛酸蓄電池充電器、閥控密封鉛酸蓄電池的測(cè)試與監(jiān)測(cè)、鎘鎳電池充

16、電器、鎳氫電池充電器、鋰離子電池充電器、便攜式電子設(shè)備鋰離子電池充電器、鋰離子電池保護(hù)電路多功能充電器、電動(dòng)車蓄電池充電器等。充電器的用途十分廣泛，許多數(shù)碼產(chǎn)品如手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等都配有充電器，除了數(shù)碼產(chǎn)品以外，在我國(guó)普遍使用的一些交通工具也配有充電器。最近幾年，伴隨著電子產(chǎn)品在我國(guó)市場(chǎng)的熱銷，我國(guó)充電器行業(yè)得到了迅速的發(fā)展。根據(jù)調(diào)查研究，在我國(guó)的充電器市場(chǎng)上手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、筆記本電腦、電動(dòng)自行車這四種產(chǎn)品的充電器已經(jīng)占據(jù)了整個(gè)充電器市場(chǎng)份額的90%以上。1.1.2 充電器的特點(diǎn)如今，隨著越來(lái)越多的手持式電器的出現(xiàn)，對(duì)高性能，小尺寸，重量輕的電池充電器的需求也越來(lái)越大。電池技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步也要求要

17、實(shí)現(xiàn)快速安全的充電。因此需要對(duì)充電過(guò)程進(jìn)行更精確的監(jiān)控，以縮短充電時(shí)間，達(dá)到最大的電池容量，并且防止電池?fù)p耗。同時(shí)，對(duì)充電電池的性能和工作壽命的要求也不斷地提高。目前各種電器使用的充電電池主要有鎳鎘電池，鎳氫電池，鋰電池和密封鉛酸電池四種類型。然而電池是一種化學(xué)電源，是通過(guò)能量轉(zhuǎn)換而獲得電能的器件。而可以反復(fù)使用的電池，它又稱為可充電電池或蓄電池。當(dāng)對(duì)充電電池充電時(shí)，電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，實(shí)現(xiàn)向負(fù)荷供電，伴隨吸熱過(guò)程。所以針對(duì)這些電池的特點(diǎn)，以單片機(jī)為控制芯片，結(jié)合國(guó)內(nèi)外現(xiàn)行的各種充電技術(shù)和充電器設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)一款基于單片機(jī)控制的智能充電器，以達(dá)到最佳的充電效果，使智能充電器具有良好的性能指標(biāo)，電

18、路簡(jiǎn)單可靠。1.1.3 充電器模式選擇恒流充電電流：要考慮電池的實(shí)際容量、內(nèi)阻、以及對(duì)充電時(shí)間的要求等多項(xiàng)因素，電流的大小決定著充電時(shí)間的長(zhǎng)短，使用小電流充電的好處是：有利于電池在使用較長(zhǎng)時(shí)間后，保證充電質(zhì)量，以及夏天充電時(shí)，使單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量降低，減少熱失控，有利于降低輸出功率，減少充電器的制造成本。但是過(guò)小的電流又會(huì)影響到充電的時(shí)間。 恒壓充電電壓：它是比恒流充電電流重要得多的參數(shù)，因?yàn)樗荒芟窈懔鞒潆婋娏髂菢?，在較寬范圍內(nèi)調(diào)整，確定這個(gè)參數(shù)首先需要兼顧被充電池的以下情況：電池在充電時(shí)，正極上的析氧速率與施加的充電電壓成正比，當(dāng)氧的析出大于還原時(shí)，產(chǎn)生水化；當(dāng)用戶使用中不能及時(shí)充電，會(huì)

19、導(dǎo)致電池硫酸鹽化。提高充電電壓是解決硫酸鹽化的常用方法，但較大提高充電電壓又會(huì)產(chǎn)生失水。因此，在設(shè)計(jì)恒壓充電電壓時(shí)，同時(shí)要考慮抑制失水和抑制硫酸鹽化兩個(gè)問(wèn)題。 涓流充電電流（恒功率充電電流）：以恒壓充電階段中，電流的變化為參數(shù)，當(dāng)電流小到某一設(shè)定值以下時(shí)，充電器切換到涓流充電階段，充電電流會(huì)隨著充電過(guò)程逐漸減小，當(dāng)小到一定程度，電流將會(huì)恒定，不再下降，此電流是與環(huán)境溫度高低及電池新舊程度有關(guān)的動(dòng)態(tài)值。因此從涓流充電開(kāi)始定時(shí)，延時(shí)一定時(shí)間后停止涓流充電，以在保證電池充滿的前提下，從根本上杜絕電池?zé)崾Э氐陌l(fā)生。本課題是在以上三種充電方式的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，結(jié)合這三種充電方式的特點(diǎn)，是在充電過(guò)程中不同

20、階段采取不同充電方式的充電模式。1.2 充電器的發(fā)展趨勢(shì) 充電器的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段: （1）限流限壓式充電器最原始的就是限壓式充電，然后過(guò)渡到限流限壓式充電，它使用的方式就是淺充淺放，壽命較短。 （2）恒流/限壓式充電器 這是充電器發(fā)展的第二階段，這種模式的充電器占據(jù)了充電器市場(chǎng)近半個(gè)世紀(jì)。首先，以恒電流充電至預(yù)定的電壓值，然后，改為恒電壓完成剩余的充電。一般兩階段之間的轉(zhuǎn)換電壓就是第二階段的恒電壓。這種充電器充電電流總是低于電池的可接受能力，造成充電效率低，大大降低了電池的壽命。 （3）自適應(yīng)智能充電器 隨著大規(guī)模集成ic的出現(xiàn)，充電設(shè)備進(jìn)入了一個(gè)全新的自適應(yīng)、智能階段，即稱為第三代充電器

21、。自適應(yīng)充電器遵循各類電池的充、放電規(guī)律進(jìn)行充、放電。并且具有溫度補(bǔ)償功能。充電系統(tǒng)由單片機(jī)控制，不斷檢測(cè)系統(tǒng)參數(shù)，按模糊推理算法不斷調(diào)整充電參數(shù)，同一充電器可適應(yīng)不同種類電池的充電，充電器自適應(yīng)調(diào)整自己的輸出電流，無(wú)需人工選擇，避免操作失誤。采用單片機(jī)技術(shù)的智能充電器在我國(guó)的研究發(fā)展比較晚，因其體積小、動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快、輸出紋波小、效率高等特點(diǎn)，近年來(lái)得到國(guó)內(nèi)外的廣泛研究與關(guān)注，特別在通信、電力等領(lǐng)域中，己經(jīng)得到了普遍的研究與使用。 而國(guó)外市場(chǎng)大部分充電器均采用wa、wawo、u&u等充電曲線方式，充電方式更科學(xué)、合理，從而大大提高了蓄電池的使用壽命，大大降低了使用和維護(hù)成本，簡(jiǎn)化了充

22、電過(guò)程，解放了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，市場(chǎng)前景非常廣闊。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外人士正致力于充電器的智能化研究，智能化程度較高的充電器解決了動(dòng)態(tài)跟蹤電池可接受充電電流曲線的技術(shù)關(guān)鍵，使充電電流始終與可接受充電電流保持良好的匹配關(guān)系，使充電過(guò)程始終在最佳狀態(tài)下進(jìn)行，比常規(guī)充電模式可節(jié)約電能30%-50%左右，提高了充電質(zhì)量和效率。1.3 課題研究的目的和意義1.3.1 課題研究的目的如今，隨著越來(lái)越多的手持式電器的出現(xiàn)，對(duì)高性能，小尺寸，重量輕的電池充電器的需求也越來(lái)越大。電池技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步也要求要實(shí)現(xiàn)快速安全的充電。因此需要對(duì)充電過(guò)程進(jìn)行更精確的監(jiān)控，以縮短充電時(shí)間，達(dá)到最大的電池容量，并且防止電池?fù)p耗。同

23、時(shí)，對(duì)充電電池的性能和工作壽命的要求也不斷地提高。然而電池是一種化學(xué)電源，是通過(guò)能量轉(zhuǎn)換而獲得電能的器件。而可以反復(fù)使用的電池，它又稱為可充電電池或蓄電池。當(dāng)對(duì)充電電池充電時(shí)，電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，實(shí)現(xiàn)向負(fù)荷供電，伴隨吸熱過(guò)程。 所以針對(duì)這些電池的特點(diǎn)，以單片機(jī)為控制芯片，結(jié)合國(guó)內(nèi)外現(xiàn)行的各種充電技術(shù)和充電器設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)一款基于單片機(jī)控制的充電器，以達(dá)到最佳的充電效果，使充電器具有良好的性能指標(biāo)，電路簡(jiǎn)單可靠。1.3.2課題研究的意義隨著電子技術(shù)的發(fā)展,芯片體積小型化及其價(jià)格的降低，智能充電器大規(guī)模的批量生產(chǎn)已經(jīng)成為可能。而智能充電器具有操作簡(jiǎn)單、可靠性高和通用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是充電器家族中一個(gè)重要

24、的組成部分，也是未來(lái)充電器發(fā)展的主要方向。因此，對(duì)充電器智能化的研究與應(yīng)用具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。2 充電器的概述 2.1 充電電池的特性最近的十年、可充電式電池的性能在某些方面有所提高。只有正確地維護(hù)好電池的特性，才能充分發(fā)揮充電電池的優(yōu)勢(shì)。能為充電電池充電的電源有許多種。通?？沙潆娛诫姵赜腥N常用的方法：恒壓源；恒流源；恒功率源. 恒壓源的主要缺點(diǎn)在于當(dāng)電池電壓處于耗盡時(shí)開(kāi)始充電時(shí)瞬間會(huì)產(chǎn)生一個(gè)大的沖擊電流，充電電流只流過(guò)內(nèi)部的阻抗。輸出特性關(guān)系如圖2-1(a)所示。當(dāng)電池電壓處于耗盡時(shí)開(kāi)始充電，采用電流源能解決這個(gè)問(wèn)題，但當(dāng)不接負(fù)載時(shí)產(chǎn)生的電流為無(wú)窮大，因此不能依靠新的輸出電壓來(lái)給電池充電。

25、輸出特性關(guān)系如圖2-1(b)所示： 恒功率源往往沒(méi)有類似的缺點(diǎn)，它即可看作恒壓源的電流，又可看作恒流源的電壓。輸出特性關(guān)系如圖2-1(c)所示。 a b c 圖2-1 充電電池的典型輸出特性曲線圖（a） 恒壓源；（b）恒流源；（c）恒功率源充電電池最好的輸出特性似乎是結(jié)合了恒壓源和恒流源的特性。在另一方面，許多適當(dāng)?shù)某潆娞匦愿呌诰哂泻懔髟从须妷合拗苹蚝銐涸从须妷合拗频奶匦?。理想的電池充電特件最好具有矩形特性，如圖2-2所示。給電池充電最好的方式是使用高效率的開(kāi)關(guān)電源架構(gòu)，開(kāi)關(guān)電源具有體積小，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)點(diǎn)。圖2-2 理想的矩形充電電池特性2.2 開(kāi)關(guān)電源開(kāi)關(guān)電源被譽(yù)為高效節(jié)能電

26、源，它代表著穩(wěn)壓電源的發(fā)展方向，現(xiàn)已以為穩(wěn)壓電源的主流產(chǎn)品。近20多年來(lái)，集成開(kāi)關(guān)電源沿著下述兩個(gè)方向不斷發(fā)展。第一個(gè)方向是對(duì)開(kāi)關(guān)電源的核心單元控制電路實(shí)現(xiàn)集成化；第二個(gè)方向則是對(duì)中、小功率開(kāi)關(guān)電源實(shí)現(xiàn)單片集成化。開(kāi)關(guān)電源具有體積小、效率高等一系列優(yōu)點(diǎn)，在各類電子產(chǎn)品中得到廣泛應(yīng)用。開(kāi)關(guān)電源采用功率半導(dǎo)體器件作為開(kāi)關(guān)器件，通過(guò)周期性間斷工作，控制開(kāi)關(guān)器件的占空比來(lái)調(diào)整輸出電壓。開(kāi)關(guān)電源的基本構(gòu)成如圖2-3所示，其中dc/dc變換器進(jìn)行功率轉(zhuǎn)換，它是開(kāi)關(guān)電源的核心部分，此外還有啟動(dòng)、過(guò)流與過(guò)壓保護(hù)、噪聲濾波等電路。輸出采樣電路（r1、r2）檢測(cè)輸出電壓變化，與基準(zhǔn)電壓ur比較，誤差電壓放大及脈寬

27、調(diào)制（pwm），再經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電路控制功率器件的占空比，從而達(dá)到調(diào)整輸出電壓大小的目的。開(kāi)關(guān)電源的核心部分dc/dc變換器有多種電路形式，常用的工作波形為方波的pwm變換器以及工作波形為準(zhǔn)正弦波的諧振型變換器。對(duì)于串聯(lián)性穩(wěn)壓源，輸出對(duì)輸入的瞬態(tài)響應(yīng)特性主要由調(diào)整管的頻率特性決定。但對(duì)于開(kāi)關(guān)電源，輸入的瞬態(tài)變化比較多地表現(xiàn)在輸出端。調(diào)高開(kāi)關(guān)頻率的同時(shí)，由于反饋放大器的頻率特性得到改善，開(kāi)關(guān)電源的瞬態(tài)響應(yīng)問(wèn)題也能得到改善。負(fù)載變化瞬態(tài)響應(yīng)主要由輸出端lc濾波器特性決定，所以可以利用調(diào)高開(kāi)關(guān)頻率、降低輸出濾波器lc體積的方法來(lái)改善瞬態(tài)響應(yīng)特性。圖2-3 開(kāi)關(guān)電源的基本構(gòu)成方框圖3 充電器的總體設(shè)計(jì) 3.

28、1 充電器實(shí)現(xiàn)的功能及技術(shù)指標(biāo)(1) 充電保護(hù)：在充電過(guò)程中，能夠自行調(diào)節(jié)輸出電流及電壓，保證充電電壓在44v左右；(2) 充電顯示：通過(guò)led燈的閃爍，能夠顯示當(dāng)前的充電狀態(tài)；(3) 技術(shù)指標(biāo)：輸入電壓是90-264v （ac）；輸出電壓是44v/1.82a；效率是86%；輸出特性是恒壓、恒流輸出，近似于矩形輸出特性。3.2 充電器控制電路設(shè)計(jì)根據(jù)要求和技術(shù)指標(biāo)，本設(shè)計(jì)研究的充電器主要是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)充電過(guò)程的保護(hù)，充電狀態(tài)顯示，本充電器的設(shè)計(jì)包含五部分，即電源電路、輸出整流濾波與隔離電路、檢測(cè)控制電路及充電狀態(tài)指示電路。充電器控制原理方框圖如圖3-1所示檢測(cè)控制電路 電源電路充電狀態(tài)指示電路輸

29、出整流濾波與隔離電路 電池 圖3-1 充電器控制原理方框圖 3.3 硬件電路的設(shè)計(jì)3.3.1 電源電路 電源電路是由emi抑制電路、橋式整流及濾波電路組成（圖3-1）。整流電路的任務(wù)是將交流電變換成直流電。完成這一任務(wù)主要是靠二極管的單向?qū)щ娮饔?，因此二極管是構(gòu)成整流電路的關(guān)鍵元件。在小功率整流電路中，常見(jiàn)的整流電路有單相半波、全波、橋式整流電路等。濾波電路用于濾去整流輸出電壓中的紋波，一般由電抗元件組成，如在負(fù)載電阻兩端并聯(lián)電容器c，或與負(fù)載串聯(lián)電感器l，以及由電感、電容組合而成的各種復(fù)式濾波電路。該電路是將市電220v由輸入端輸入，經(jīng)d1-d4橋式整流變成脈動(dòng)直流，再經(jīng)c2濾波將脈動(dòng)直流轉(zhuǎn)

30、換成直流電壓。圖3-1 電源電路圖3.3.1.1 emi抑制電路 我們知道之所以會(huì)產(chǎn)生emi干擾，是因?yàn)樵陂_(kāi)關(guān)電源中，電壓和電流的突變。即高dv/dt和di/dt、是其emi產(chǎn)生的主要原因。實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)電源的emc設(shè)計(jì)技術(shù)措施主要基于兩點(diǎn)： (1)盡量減小電源本身所產(chǎn)生的干擾源，利用抑制干擾的方法或產(chǎn)生干擾較小的元器件和電路，并進(jìn)行合理布局。 (2)通過(guò)接地、濾波、屏蔽等技術(shù)抑制電源的emi以及提高電源的ems。 開(kāi)關(guān)電源的emi干擾源集少體現(xiàn)在功率開(kāi)關(guān)管、整流二極管、高頻變壓器等，外部環(huán)境對(duì)開(kāi)關(guān)電源的干擾主要來(lái)自電網(wǎng)的抖動(dòng)、雷擊、外界輻射等。 (1)功率開(kāi)關(guān)管。功率開(kāi)關(guān)管工作在on-off快速循

31、環(huán)轉(zhuǎn)換的狀態(tài)，dv/dt和di/dt都在急劇變換，因此，功率開(kāi)關(guān)管既是電場(chǎng)耦合的主要干擾源，也是磁場(chǎng)耦合的主要干擾源。 (2)高頻變壓器。高頻變壓器的emi來(lái)源集中體現(xiàn)在漏感對(duì)應(yīng)的di/dt快速循環(huán)變換，因此高頻變壓器是磁場(chǎng)耦合的重要干擾源。 (3)整流二極管。整流二極管的emi來(lái)源集個(gè)體現(xiàn)在反向恢復(fù)特性上。反向恢復(fù)電流的斷續(xù)點(diǎn)會(huì)在電感(引線電感、雜散電感等)產(chǎn)生高dv/dt從而導(dǎo)致強(qiáng)電磁干擾。 (4)pcb布線。準(zhǔn)確的說(shuō)，pcb是上述干擾源的耦合通道，pcb布線的優(yōu)劣直接對(duì)應(yīng)著對(duì)上述emi源抑制的好壞。從eml產(chǎn)生的機(jī)理來(lái)分析，僅僅是簡(jiǎn)單地將電容從電路個(gè)移除或減小其數(shù)值一般情況不太可行，因?yàn)?/p>

32、這樣做會(huì)顯著增加emi。而在電路中增加共模扼流圈或其他濾波元件又會(huì)增加成本。因此，我們必須將注意力集中到如何降低emi電流上。 目前已有一些減小共模emi電流的方法。盡管在變壓器繞線層之間使用帶狀物增加線層間距離可以減小層間電容，但單獨(dú)使用這一方法只能很有限地減小emi電流。長(zhǎng)期以來(lái)也在工頻變壓器中一直應(yīng)用屏蔽繞組來(lái)降低噪聲與耦合，在開(kāi)關(guān)變壓器中這一方法同樣有效。在開(kāi)關(guān)變壓器中使用屏蔽繞組是降低共模emi電流最合效的方法，而且對(duì)電源總體成本的影響最小。在這里我們采用交流輸入，而交流輸入分為低頻段差模騷擾和高頻段共模騷擾。所以在交流輸入端采用適當(dāng)?shù)臑V波器，可以很有效的抑制干擾。本設(shè)計(jì)由c1、cy

33、1、cy2、r1、r2和l1組成輸入回路emi抑制電路(圖3-4-1-1-1)。差模電容用來(lái)短路差模噪聲電流，而接地的電容是用來(lái)短路共模噪聲電流。r1，r2是泄放電阻。圖 3-2 emi抑制電路圖3.3.1.2 單相整流電路(1) 單相橋式整流電路1) 工作原理單相橋式整流電路是最基本的將交流轉(zhuǎn)換為直流的電路，如圖3-3（a）所示。在分析整流電路工作原理時(shí)，整流電路中的二極管是作為開(kāi)關(guān)運(yùn)用，具有單向?qū)щ娦?。根?jù)圖3-3（a）的電路圖可知：當(dāng)正半周時(shí)，二極管d1、d3導(dǎo)通，在負(fù)載電阻上得到正弦波的正半周。  當(dāng)負(fù)半周時(shí)，二極管d2、d4導(dǎo)通，在負(fù)載電阻上得到正弦波的負(fù)半周。在負(fù)載電阻上

34、正、負(fù)半周經(jīng)過(guò)合成，得到的是同一個(gè)方向的單向脈動(dòng)電壓。單相橋式整流電路的波形圖見(jiàn)圖3-3（b）。2) 參數(shù)計(jì)算根據(jù)圖3-3（b）可知，輸出電壓是單相脈動(dòng)電壓，通常用它的平均值與直流電壓等效。（a）橋式整流電路             （b）波形圖圖3-3 單相橋式整流電路圖及波形圖 流過(guò)負(fù)載的平均電流為: 式（3-1）流過(guò)二極管的平均電流為: 式（3-2）二極管所承受的最大反向電壓:     式（3-3）流過(guò)負(fù)載的脈動(dòng)電壓中包

35、含有直流分量和交流分量，可將脈動(dòng)電壓做傅里葉分析，此時(shí)諧波分量中的二次諧波幅度最大。脈動(dòng)系數(shù)s定義為二次諧波的幅值與平均值的比值。  式（3-4）  式（3-5）3) 單相橋式整流電路的負(fù)載特性曲線單相橋式整流電路的負(fù)載特性曲線是指輸出電壓與負(fù)載電流之間的關(guān)系該曲線如圖3-4所示，曲線的斜率代表了整流電路的內(nèi)阻。圖3-4 單相橋式整流電路的負(fù)載特性曲線圖(2) 單相半波整流電路單相整流電路除橋式整流電路外還有單相半波和單相全波兩種形式。單相半波整流電路如圖3-5(a)所示，波形圖如圖3-5(b)所示。根據(jù)圖3-5可知，輸出電壓在一個(gè)工頻周期內(nèi)，只是正半周導(dǎo)電，在負(fù)載上得到的

36、是半個(gè)正弦波。負(fù)載上輸出平均電壓為:  式（3-6）流過(guò)負(fù)載和二極管的平均電流為:  式（3-7）(a)電路圖                       (b)波形圖圖3-5 單相半波整流電路圖二極管所承受的最大反向電壓  (3) 單相全波整流電路單相全波整流電路如圖3-6(a)所示，波形圖如圖3-6(b)所示。(a)電路圖  

37、0;                    (b)波形圖圖3-6 單相全波整流電路圖 根據(jù)圖3-6（b）可知，全波整流電路的輸出電壓與橋式整流電路的輸出相同。輸出平均電壓為:   式（3-8）流過(guò)負(fù)載的平均電流為:    式（3-9）二極管所承受的最大反向電壓：     式（3-10）單相全波整流電

38、路的脈動(dòng)系數(shù)s與單相橋式整流電路相同。      式（3-11）  通過(guò)對(duì)比可知，單相橋式整流電路的變壓器中只有交流電流流過(guò)，而半波和全波整流電路中均有直流分量流過(guò)。所以單相橋式整流電路的變壓器效率較高，在同樣功率容量條件下，體積可以小一些。單相橋式整流電路的總體性能優(yōu)于單相半波和全波整流電路，故廣泛應(yīng)用于直流電源之中。因此，設(shè)計(jì)中采用單向橋式整流電路對(duì)交流電壓進(jìn)行整流，從而得到脈動(dòng)直流。3.3.1.3 濾波電路濾波電路中整流電路輸出的直流電壓脈動(dòng)大，僅適用于對(duì)直流電壓要求不高的場(chǎng)合，如電鍍、電解等設(shè)備。而在有些設(shè)備中，如電

39、子儀、自動(dòng)控制裝備等，則要求直流電壓非常穩(wěn)定。為了獲得平滑的直流電壓，可采用濾波電路，濾除脈動(dòng)直流電流中的交流部分，濾波電路常由電容和電感組成。(1) 容濾波電路1) 電路的組成現(xiàn)以單相橋式整流電容濾波電路為例來(lái)說(shuō)明。電容濾波電路如圖3-7所示，在負(fù)載電阻上并聯(lián)了一個(gè)濾波電容c。圖3-7 電容濾波電路圖2) 電容濾波電路工作原理    若v2處于正半周，二極管d1、d3導(dǎo)通，變壓器次端電壓v2給電容器c充電。此時(shí)c相當(dāng)于并聯(lián)在v2上，所以輸出波形同v2 ，是正弦波。    當(dāng)v2到達(dá)wt=p/2時(shí)，開(kāi)始下降。先假設(shè)二極管關(guān)斷，電容c就

40、要以指數(shù)規(guī)律向負(fù)載l放電。指數(shù)放電起始點(diǎn)的放電速率很大。在剛過(guò)wt=p/2時(shí)，正弦曲線下降的速率很慢。所以剛過(guò)wt=p/2時(shí)二極管仍然導(dǎo)通。在超過(guò)wt=p/2后的某個(gè)點(diǎn)，正弦曲線下降的速率越來(lái)越快，當(dāng)剛超過(guò)指數(shù)曲線起始放電速率時(shí)，二極管關(guān)斷。所以在t2到t3時(shí)刻，二極管導(dǎo)電，充電，vi=vo按正弦規(guī)律變化；t1到t2時(shí)刻二極管關(guān)斷，vi=vo按指數(shù)曲線下降，放電時(shí)間常數(shù)為rlc。電容濾波過(guò)程見(jiàn)圖3-8。圖3-8 電容濾波電路波形圖需要指出的是，當(dāng)放電時(shí)間常數(shù)rlc增加時(shí)，t1點(diǎn)要右移，t2點(diǎn)要左移，二極管關(guān)斷時(shí)間加長(zhǎng)，導(dǎo)通角減小；反之，rlc減少時(shí)，導(dǎo)通角增加。顯然。當(dāng)l很小，即il很大時(shí)，電

41、容濾波的效果不好，見(jiàn)圖3-9濾波曲線中的2。反之，當(dāng)l很大，即il很小時(shí)，盡管c較小, rlc仍很大,電容濾波的效果也很好，見(jiàn)濾波曲線中的3。所以電容濾波適合輸出電流較小的場(chǎng)合。圖3-9 電容濾波的效果圖3) 電容濾波電路參數(shù)的計(jì)算濾波電容c的大小取決于放電回路的時(shí)間常數(shù)，rlc愈大，輸出電壓脈動(dòng)就愈小，通常取rlc為脈動(dòng)電壓中最低次諧波周期的3-5倍，即 式（3-12）式中t為交流電源電壓的周期。 電容濾波電路的計(jì)算比較麻煩，因?yàn)闆Q定輸出電壓的因素較多。工程上有詳細(xì)的曲線可供查閱，一般常采用以下近似估算法：一種是用鋸齒波近似表示，即： 式（3-13）另一種是在rlc=（35）的條件

42、下，近似認(rèn)為vo=1.2v2。  式（3-14）4) 電容濾波電路的外特性圖3-10 電容濾波外特性曲線圖 整流濾波電路中，輸出直流電壓vo隨負(fù)載電流io的變化關(guān)系曲線如圖3-10所示。此外，對(duì)濾波電容器的選擇除電容量外，還有耐壓值。一般耐壓值?。?.5-2）v2.。 (2) 濾波電路利用儲(chǔ)能元件電感器的電流不能突變的性質(zhì)，把電感與整流電路的負(fù)載l相串聯(lián)，也可以起到濾波的作用。橋式整流電感濾波電路如圖3-11所示。電感濾波的波形圖如圖3-12所示。當(dāng)v2正半周時(shí)，d1、d3導(dǎo)電，電感中的電流將滯后v2。當(dāng)負(fù)半周時(shí)，電感中的電流將更換經(jīng)由d2、d4提供。因橋式電路的對(duì)稱性和電

43、感中電流的連續(xù)性，四個(gè)二極管d1、d3；d2、d4的導(dǎo)電角都是180°。圖3-11 電感濾波電路圖圖3-12電感濾波電路波形圖 通過(guò)對(duì)比可知，電容濾波的特點(diǎn)為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輸出電壓高、脈動(dòng)小。在接通電源的瞬間，將產(chǎn)生強(qiáng)大的充電電流，這種電流稱為“浪涌電流”；同時(shí)，因負(fù)載電流太大，電容器放電的速度加快，會(huì)使負(fù)載電壓變得不夠平穩(wěn)，所以電容濾波電路適用于負(fù)載電流較小的場(chǎng)合。而本次設(shè)計(jì)恰是將整流橋送出的脈動(dòng)直流經(jīng)電容濾波轉(zhuǎn)換成近似直流電壓，故選用電容濾波電路。所以在電源電路中采用了單相橋式整流電路及濾波電路如圖3-12。圖3-13 單相橋式整流電路及濾波電路圖3.3.2 輸出電壓電流檢

44、測(cè)控制電路輸出電壓電流檢測(cè)控制電路是以u(píng)c3843為核心的電路（圖3-14）。當(dāng)電源首次接到高壓時(shí)，電阻r3、r4給電容c5充電，當(dāng)c5電容的充電電壓ucc達(dá)到某個(gè)值時(shí)，icl(uc3843)將啟功工作。傳統(tǒng)ucc電路的啟動(dòng)電阻連接在直流母線上，而本設(shè)計(jì)將啟動(dòng)電阻r3、r4直接連接到交流輸入端。因?yàn)楫?dāng)輸入高電壓時(shí)，在啟動(dòng)電阻上存在著較大的功耗，因此將其改接到交流端則功耗至少減少了12、極少的幾個(gè)開(kāi)關(guān)周期后，芯片將由輔助繞組供電。在輸出短路時(shí)，輔助繞組電壓將會(huì)跌落，uc3843將會(huì)周期性進(jìn)入啟動(dòng)模式。圖3-14 輸出電壓電流檢測(cè)控制電路圖 以上電路主要用到光耦和uc3843，所以我們將對(duì)主要元器

45、件進(jìn)行選型。(1) 光電耦合器把發(fā)光器件和光敏器件按適當(dāng)方式組合，就可以實(shí)現(xiàn)以光信號(hào)為媒介的電信號(hào)變換。采用這種組合方式制成的器件稱為光電耦合器。光電耦合器一般制成管式或雙列直插式結(jié)構(gòu)，由于發(fā)光器件和光敏器被相互絕緣地分置于輸入和輸出回路，故可實(shí)現(xiàn)兩路間的電氣隔離。光電耦合器既可用來(lái)傳遞模擬信號(hào)，也可作為開(kāi)關(guān)器件使用，也就是它具有變壓器和繼電器的功能。但光電耦合器的體積小、重量輕、壽命長(zhǎng)、開(kāi)關(guān)速度比繼電器快，且無(wú)觸點(diǎn)、耗能少。與變壓器相比，工作頻率范圍寬，耦合電容小，輸入輸出之間絕緣電阻高，并能實(shí)現(xiàn)信號(hào)的單方向傳遞。光電耦合器分為兩種：一種為非線性光耦，另一種為線性光耦。非線性光耦的電流傳輸特

46、性曲線是非線性的，這類光耦適合于開(kāi)關(guān)信號(hào)的傳輸，不適合于傳輸模擬量。 常用的4n系列光耦屬于非線性光耦；線性光耦的電流傳輸特性曲線接近直線，并且小信號(hào)時(shí)性能較好，能以線性特性進(jìn)行隔離控制。 常用的線性光耦是pc817ac系列。開(kāi)關(guān)電源中常用的光耦是線性光耦。如果使用非線性光耦，有可能使振蕩波形變壞，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)寄生振蕩，使數(shù)千赫的振蕩頻率被數(shù)十到數(shù)百赫的低頻振蕩依次為號(hào)調(diào)制。由于光耦種類繁多，結(jié)構(gòu)獨(dú)特，優(yōu)點(diǎn)突出，因而其應(yīng)用十分廣泛，主要應(yīng)用以下場(chǎng)合：1) 光電耦合器可以構(gòu)成各種邏輯電路，由于光電耦合器的抗干擾性能和隔離性能比晶體管好，因此，由它構(gòu)成的邏輯電路更可靠；2）在開(kāi)關(guān)電路中，往往要求控制

47、電路和開(kāi)關(guān)之間要有很好的電隔離，對(duì)于一般的電子開(kāi)關(guān)來(lái)說(shuō)是很難做到的，但用光電耦合器卻很容易實(shí)現(xiàn)；3) 將光電耦合器用于雙穩(wěn)態(tài)輸出電路，由于可以把發(fā)光二極管分別串入兩管發(fā)射極回路，可有效地解決輸出與負(fù)載隔離地問(wèn)題；4) 光電耦合器應(yīng)用于數(shù)字電路，可以將脈沖信號(hào)進(jìn)行放大；5) 線性光電耦合器應(yīng)用于線性電路中，具有較高地線性度以及優(yōu)良地電隔離性能；6)光電耦合器還可應(yīng)用于高壓控制，取代變壓器，代替觸點(diǎn)繼電器以及用于a/d電路等多種場(chǎng)合。本次設(shè)計(jì)選用的光耦即為pc817ac系列。由于它具有隔離控制作用，故能夠有效的保護(hù)場(chǎng)效應(yīng)管，控制充電過(guò)程中電壓的變化。（2）uc3843uc3843是高性能固定頻率電

48、流模式控制器專為離線和直流變換器應(yīng)用而設(shè)計(jì)，為設(shè)計(jì)人員提供只需要最少外部元件就能獲得成本效益高的解決方案。這些集成電路具有可微調(diào)的振蕩器、能進(jìn)行精確的占空比控制、溫度補(bǔ)償?shù)膮⒖?、高增益誤差放大器。電流取樣比較器，是驅(qū)動(dòng)功率mosfet的理想器件。其它的保護(hù)特性包括輸入和參考欠壓鎖定，各有滯后、可編程輸出靜區(qū)時(shí)間和單個(gè)脈沖測(cè)量鎖存。uc3843方框圖和管腳連接圖如圖3-15和圖3-16所示。圖3-15 uc3843方框圖圖3-16 管腳連接圖這些器件可提供8腳雙列直插塑料封裝和14腳塑料表面貼裝（s0-14）。s0-14封裝的圖騰式輸出級(jí)有單獨(dú)的電源和接地管腳。其管教功能說(shuō)明如表3-1所示表 3

49、-1 uc3843管腳功能說(shuō)明通過(guò)以上的理解，本設(shè)計(jì)采用8腳的uc3843。因?yàn)閡c3843的3腳過(guò)流保護(hù)動(dòng)作電壓是1v，因此電流檢測(cè)電阻r9可按下式計(jì)算：r9=1v/ippk=1.0v/2.928a=0.34 式（3-15）考慮到電路在冷啟動(dòng)時(shí)可能存在的沖擊電流，因此選用0.34/2w 標(biāo)準(zhǔn)電阻。在電路工作時(shí)，r13這個(gè)電阻也有非常重要的功能。如果不接，出于負(fù)載的增加引起輸出電壓的跌落，這個(gè)跌落的值(幅度)將會(huì)超出期望值。理由如下：當(dāng)電源滿載(額定負(fù)載.最低輸入電壓)，二極管的電流為零(光耦的晶體管部分也為零）。電壓調(diào)整器tl1（tl431）的陰極需要頤一個(gè)電流（最小為1ma）來(lái)維持自身內(nèi)部

50、的電壓基準(zhǔn)。陰極電流的減少會(huì)導(dǎo)致基準(zhǔn)電壓的減少，使輸出電壓也跟著減少使得輸出特征不符合設(shè)計(jì)指標(biāo)。陰極電流必須給足1.5ma，通過(guò)r13陰值為： 式（3-16）所以r13選1k的電阻。(3) 場(chǎng)效應(yīng)管場(chǎng)效應(yīng)晶體管簡(jiǎn)稱場(chǎng)效應(yīng)管.由多數(shù)載流子參與導(dǎo)電,也稱為單極型晶體管.它屬于電壓控制型半導(dǎo)體器件。它具有輸入電阻高（100m1 000m）、噪聲小、功耗低、動(dòng)態(tài)范圍大、易于集成、沒(méi)有二次擊穿現(xiàn)象、安全工作區(qū)域?qū)挕岱€(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)?？蓱?yīng)用于放大.由于場(chǎng)效應(yīng)管放大器的輸入阻抗很高,因此耦合電容可以容量較小,不必使用電解電容器。場(chǎng)效應(yīng)管可以用作電子開(kāi)關(guān)。場(chǎng)效應(yīng)管很高的輸入阻抗非常適合作阻抗變換.常用于多級(jí)放

51、大器的輸入級(jí)作阻抗變換.場(chǎng)效應(yīng)管可以用作可變電阻.場(chǎng)效應(yīng)管可以方便地用作恒流源。 場(chǎng)效應(yīng)晶體管可分為結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管和mos場(chǎng)效應(yīng)晶體管，而mos場(chǎng)效應(yīng)晶體管又分為n溝耗盡型和增強(qiáng)型，p溝耗盡型和增強(qiáng)型四大類。下面將對(duì)場(chǎng)效應(yīng)管的特性進(jìn)行比較，如表3-2所示。 表3-2 各種場(chǎng)效應(yīng)管特性比較圖結(jié)構(gòu)種類工作方式符號(hào)電壓極性轉(zhuǎn)移特性id = f (vgs)輸出特性n溝道m(xù)osfet耗盡型-+增 強(qiáng) 型+p溝道m(xù)osfet耗盡型+-增強(qiáng)型-p溝道jfet耗盡型+-場(chǎng)效應(yīng)管和三極管的功能、作用一樣，可以用于放大、振蕩、開(kāi)關(guān)電路。本次設(shè)計(jì)選擇n溝道場(chǎng)耗盡型場(chǎng)效應(yīng)管。不同于增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管的是它在制造時(shí)，就在二氧化硅絕緣層中加入大量正離子，因正離子的作用，柵源極間電壓vgs=0時(shí)，耗盡型mos管中的漏源極間已有導(dǎo)電溝道產(chǎn)生，而增強(qiáng)型mos管要在vgsvt時(shí)才出現(xiàn)導(dǎo)電溝道。故只要加上正向電壓vds，就有電流。電路中場(chǎng)效應(yīng)管通過(guò)導(dǎo)通與關(guān)斷控制變壓器的振蕩周期，達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)。根據(jù)輸入條件，我們可以計(jì)算：dc輸