基于UC3842的一种高效的单相AC/DC转换电路

孔祥明

摘  要：我们基于芯片UC3842，设计了一个高效的单相AC/DC转换电路，它是调整功率管工作于开关状态，DC/DC稳压反馈电路为系统，以开关电源控制器UC3842为核心，通过改变调整功率管导通和截止的时间比例来输出电压稳定。

輸出电压反馈采用“同步采样”方式，能有效避免电压尖峰对信号检测的影响，采用多种有效措施降低系统的电磁干扰（EMI），增强电磁兼容性（EMC），具有完善可靠的过流保护电路。

关键词：UC3842;高效;单相;AC/DC

1.前言

AC/DC电源就是输入为交流，输出为直流的电源变换器。例如我们常用的手机充电器、笔记本、平板电脑的电源适配器都是这种电源。提高AC/DC转换器效率，实现更好的节能性能的方法，是绿色能源的倡导。

2.电路设计

设计并制作如图1 所示的单相AC-DC 转换电路。输出直流电压稳定在36V，输出电流额定值为2A。

交流参数均为有效值，AC-DC电路效率 ，其中P0=U0I0，Ps=USIS。

负载调整率 ，其中Uo1为Io=0.2A时的直流输出电压，Uo2为Io=2.0A时的直流输出电压;电压调整率 ，U01为Us=20V时的直流输出电压，Uo2为Us=30V时的直流输出电压。

交流功率和功率因数测量可采用数字式电参数测量仪。

本系统主要由AC/DC整流模块、DC/DC升压模块、电压电流调整模块、过流保护、功率因素测量模块、显示模块以及功率因素校正模块组成，如图2所示。

3.电路原理

利用调整功率管UC3842工作于开关状态，通过改变调整功率管导通和截止的时间比例来稳定输出电压。

UC3842的特点：微调的振荡器放电电流，可精确控制占空比，电流模式工作到500KHZ，自动前馈补偿，锁存脉宽调制，可逐周限流，内部微调的参考电压，带欠压锁定，大电流图腾柱输出，欠压锁定，带滞后，低启动和工作电流，UC3842A 有16V（通）和10 伏（断）低压锁定门限，十分适合于离线变换器。UC3843A是专为低压应用设计的，低压锁定门限为8.5伏（通）和7.6V（断）。

用AT89S52单片机控制运算数据，在此用四位一体的共阳极数码管显示出功率因素的数值大小。通过对负载电流的采样并转换为电压信号，再与基准电压通过LM324进行比较，控制继电器的输入端，切断电路从而达到保护电路的作用。

当输出电流大于2.5A时，比较器取样进行比较，再将结果输出，给继电器一个触发的信号，切断电路，以此达到保护总体的电路。将UO稳定在36V，2A的状态下，待降至I=2.5A以下则恢复恒压输出。

4.测试数据

通过对电路板的绘制和制作，再对作品进行测量，实验数据如下：

通过以上实验数据可以看出，试验结果还是不错的，但还是不能完全达到预期目标，这可能是因为电路板元件的布局、焊接，以及各个元件的相互影响;电路的总体不够稳定，对输出有一定的影响。实际测量还是会存在一定的误差。

5.总结

本设计系统经过多次测量，基本上满足了预期的效果。在系统设计过程中，力求硬件线路简单明了，发挥软件功能，达到更好的效果。

在设计的过程中综合了所学的数字电路，模拟电路，单片机，C语言等，同时也应用到了Protel 99se软件画图和Protues软件仿真。

参考文献

[1]  康华光.电子技术基础（模拟部分）.高等教育出版社，2006.01

[2]  康华光.电子技术基础（数字部分）.高等教育出版社，2006.01

[3]  王兆安、刘进军.电力电子技术.机械工业出版社，2009.05

[4]  程国钢.51单片机典型模块开发.电子工业出版社，2012.05