### Multisim 仿真 3842 开关电源应用 #### 一、UC3842概述 UC3842是一款专为离线开关电源设计的高性能电流模式控制器，适用于各种PWM开关电源系统。它能够提供稳定、可靠的电流控制功能，并具有较高的效率和良好的动态响应性能。 #### 二、UC3842的工作原理与特性 **1. 工作原理** UC3842通过检测输出电压和反馈电流来调整PWM信号的占空比，从而实现对输出电压的精确控制。其内部集成有误差放大器、PWM比较器、振荡器以及驱动级等关键组件，可以实现完整的PWM控制功能。 **2. 主要特性** - **电流模式控制**：UC3842采用电流模式控制技术，能够快速响应负载变化，提高系统的稳定性。 - **高精度启动与关断**：内置的振荡器提供了准确的时钟信号，确保了PWM信号的精确控制。 - **欠压保护**：当输入电压低于预设值时，UC3842会自动进入欠压保护状态，防止损坏电路。 - **限流保护**：具备过流保护功能，当检测到过载情况时，可以限制最大输出电流，保护电路安全。 - **软启动功能**：支持软启动，有效降低了启动过程中的冲击电流，提高了系统的可靠性。 - **固定频率振荡器**：内置固定频率振荡器，可以根据需要调节开关频率，适应不同的应用需求。 #### 三、UC3842典型应用电路分析 UC3842在实际应用中通常需要配合其他外围元件一起工作，以构建完整的开关电源系统。以下是一个典型的UC3842应用电路示例： **1. 输入部分** 输入部分主要由电源滤波电容C1和电阻R1组成。C1用于滤除输入电源中的高频噪声，而R1则起到限流作用，防止启动瞬间的大电流冲击。 **2. 控制部分** - **误差放大器**：通过电阻R2和R3将输出电压反馈至误差放大器的反相输入端，与参考电压进行比较。 - **PWM比较器**：误差放大器输出与锯齿波比较后，决定PWM信号的占空比。 - **振荡器**：振荡器提供PWM信号的时基，其频率由外部电阻R4和电容C2决定。 **3. 输出部分** 输出部分主要包括开关管Q1和输出整流二极管D1。Q1作为开关管，受PWM信号控制；D1作为续流二极管，用于释放开关管关断时的感应电动势。 **4. 其他辅助元件** - **限流电阻R5**：用于检测开关管的电流，实现过流保护。 - **软启动电容C3**：通过逐渐充电的方式控制PWM信号的初始占空比，实现软启动。 - **欠压保护电阻R6**：与电容C4配合使用，当输入电压下降时，触发欠压保护功能。 #### 四、设计中应注意的问题 1. **选择合适的开关频率**：过高或过低的开关频率都会影响整体性能，需综合考虑效率、成本等因素。 2. **正确配置反馈网络**：合理的反馈网络设计对于保持输出电压稳定至关重要。 3. **注意布局布线**：PCB布局对开关电源性能有着直接影响，应避免信号线过长或靠近高功率元件。 4. **合理选择外围元件**：如电感、电容等的选择不仅关系到电源效率，还会影响到系统的稳定性。 5. **进行充分的测试与验证**：在设计完成后进行全面测试，确保所有功能正常且符合预期。 #### 五、总结 UC3842作为一款高性能电流模式控制器，在开关电源设计中发挥着重要作用。通过对UC3842的工作原理、特性及其典型应用电路的深入理解，可以帮助工程师更好地掌握该器件的应用技巧，从而设计出高效稳定的开关电源系统。

内容概要：本文详细介绍了基于STM32F334C8T6的四开关Buck-Boost双向DC-DC电源设计方案。涵盖了硬件选型、电路设计、代码实现以及仿真的全过程。硬件方面，重点讨论了H桥MOS管布局、LC滤波器选择、保护机制设计等；软件方面，则深入探讨了HRTIM定时器配置、模式切换逻辑、PI控制器应用及保护机制实现。文中提供了详细的代码片段和仿真模型，确保设计的高效性和稳定性。 适合人群：从事电源设计的工程师和技术爱好者，特别是对双向DC-DC转换器感兴趣的读者。 使用场景及目标：适用于需要高效率、双向能量流动的电源应用场景，如新能源储能、电池充放电管理等。目标是帮助读者掌握四开关Buck-Boost拓扑的工作原理及其在实际项目中的应用。 其他说明：文章不仅提供了完整的硬件设计报告和代码实现，还包括详细的仿真模型和参数计算，有助于读者全面理解和优化设计。此外，文中还分享了许多调试技巧和实践经验，对于提高设计成功率非常有帮助。

特斯拉线圈，这个名字在科学爱好者和DIY项目中占据了特殊的地位。其由尼古拉·特斯拉在19世纪末发明，设计初衷是为了无线能量传输和无线通信。特斯拉线圈能够产生高达数百万伏特的电压，创造出类似于人造闪电的壮观电弧，这一特性让它在今天的爱好者中依然拥有巨大的魅力。 当我们谈到全桥固态特斯拉线圈时，我们指的是使用全桥开关电源作为能量转换控制核心的一种特斯拉线圈设计。这种设计模式下的特斯拉线圈，因为其高效能和良好的控制性能，在DIY爱好者中更为流行。全桥固态特斯拉线圈相比传统的线圈，有更高的安全性和可靠性，因此成为了许多热衷于探索高频高压电子领域的技术发烧友的选择。 要制作一个全桥固态特斯拉线圈，首先需要准备一系列关键的电子元件和材料。这其中包括至少1000W的高压变压器作为能量的源泉，一组无极电容（常组成电容阵列）用来存储和释放电能，以及铜管，它们将被用来制作主线圈和次级线圈。对于电容的挑选，这是制作全桥固态特斯拉线圈时至关重要的一环。电容的大小会直接影响到线圈的工作效率和电弧的长度，其计算方法为：C=(10^6)/(6.2832*(E/I)*F)，其中E表示变压器输出电压，I表示输出电流，F则代表交流频率。 全桥固态特斯拉线圈的构造，一般由主副线圈、电容阵列、放电终端以及驱动电路所组成。主线圈一般采用铜管制作，形成类似蚊香状的盘旋结构，目的是为了最大化地优化电场分布。而次级线圈较小，与主线圈紧密耦合，它的设计将直接决定特斯拉线圈的放电特性。电容阵列由多个电容组成，通过串联和并联的方式构成，以满足特斯拉线圈所需特定的电容值。放电终端通常采用尖端放电的形式，因为尖端结构能够增强电场强度，生成更长的电弧。 在制作全桥固态特斯拉线圈的过程中，安全问题不容忽视。因为整个装置涉及到高电压的使用，所以使用绝缘材料如PVC管和绝缘板材是防止电击的有效措施。同时，确保所有连接点的绝缘处理得当，对于制作安全至关重要。驱动电路一般采用全桥拓扑结构，由四个开关元件（例如IGBT或MOSFET）组成，精确控制这些开关元件的开通和关断时间来调节特斯拉线圈的工作频率，进一步提高装置的稳定性与效率。 总而言之，制作全桥固态特斯拉线圈是一个集电工学、高频振荡原理、电子工程知识于一身的复杂项目。它不仅考验制作者的理论知识，还需要实践经验、动手能力以及耐心和细心。通过制作特斯拉线圈，你将能深入理解到电力传输和高频振荡的原理，并提高你的电子制作技巧。然而，最重要的始终是安全意识。只有严格遵守正确的操作规程，才能避免电击和其他可能的伤害。 为了保证项目成功以及个人安全，建议所有制作爱好者在专业人士的指导下进行学习和实验。将理论与实践相结合，这不仅能够确保项目的成功完成，也是负责任的科学探索态度。如果能够完成这样一个项目，无论对于个人技术水平的提升，还是对于科学的理解深度都将是一个巨大的飞跃。

开关电源原理与设计-张占松(pdf完整版)

LM5117是一款高效、宽输入电压范围的同步降压（BUCK）转换器，由德州仪器（Texas Instruments）制造，特别适用于电力电子设计领域。这款芯片在2016年的电子设计竞赛中被广泛使用，证明了其在高压电源转换应用中的可靠性和效率。在"16年电赛用的LM5117宽压同步BUCK电源芯片到货，附测试过的12V/7A降压双层板原理图及PCB文件-LM5117官方演示版.zip"这个压缩包中，包含了一个官方演示版的设计资料，帮助用户理解和应用LM5117。 LM5117的主要特点在于其宽输入电压范围，通常可以支持从4.5V到60V的输入电压，这使得它能够处理从汽车电池到工业电源的各种应用场景。同时，该芯片能提供高达7A的连续输出电流，这意味着它可以为大功率负载供电，例如驱动电机或高亮度LED灯。 LM5117采用了同步降压架构，这是一种先进的电源转换技术，通过两个开关MOSFET来减少传统降压转换器中的二极管损耗，从而提高整体转换效率。这种同步工作模式可以降低温升，提高系统运行的稳定性和可靠性。 在12V/7A降压双层板原理图中，我们可以看到如何将LM5117与外围电路配合使用，以实现从高电压到12V的转换，并且提供7A的稳定电流。这些电路通常包括输入和输出电容、反馈电阻网络、MOSFET以及必要的保护电路，如热关断和电流限制。 PCB文件则提供了实际布局的指导，这对于确保电源模块的热管理和电磁兼容性至关重要。双层板设计有助于优化信号路径，减少干扰，同时有效地分散热量，确保芯片在高功率运行时仍能保持良好的性能。 LM5117还具有多种保护功能，如逐周期电流限制和短路保护，可以防止过载情况对电路造成损害。此外，它的软启动特性可以平滑地控制上电过程，避免电压冲击和电流峰值。 这个压缩包提供的资料对于学习和使用LM5117芯片进行电源设计非常有帮助。通过分析原理图和PCB布局，工程师们可以深入理解如何设计一个高效、稳定的宽压电源系统，满足各种电子设备的需求。对于参与电子设计竞赛的团队或者独立开发者来说，这是一个宝贵的资源。

在高速数字产品的设计中，电源完整性(Power Integrity, PI)是一个至关重要的因素，它直接关系到产品的性能和可靠性。PDN（Power Delivery Network，电源分配网络）的设计旨在确保高速数字电路在工作时能持续获得稳定的电源供应，从而保证系统的鲁棒性和效率。本文将深入探讨PDN设计在电源完整性中的关键要素和实施策略。 电源完整性是指电路在受到电源干扰时仍能保持稳定运行的能力。这包括电压波动、噪声抑制、以及电流供应的连续性。在高速数字电路中，由于开关频率的不断提高，电源和地线上的噪声和干扰对电路的影响尤为显著，因此电源完整性成为了设计中的一个重点。 PDN设计的核心目标是在电路板上构建一个高效的电流传输路径，以满足高速元件对电源和信号完整性的需求。PDN包括了一系列的层面，从主电源层到元件的电源引脚，构成了一个复杂的网络。为实现有效的电源供应，PDN设计必须考虑以下几个关键要素： 1. 电源层和地层的布局：在多层PCB设计中，电源层和地层的布局直接影响到PDN的性能。它们需要尽量宽敞，以减少阻抗并提高电流的传输效率。同时，应该避免尖锐的转角，使用较宽的走线，确保电流分布均匀。 2. 去耦电容的布置：去耦电容是改善PDN性能的重要组件。它们能够提供局部的储能，减小电源层与地层之间的阻抗，从而抑制高频噪声。去耦电容的布置需要根据芯片的功率需求、开关频率以及负载电流的特性来选择合适的电容值和数量，并将其尽可能靠近IC引脚放置。 3. 电源和地平面的分割：在设计中，为了避免信号之间的串扰，需要对电源和地平面进行合理分割。但分割时也要注意，避免形成大的环形路径，因为这会产生较大的电磁干扰(EMI)。 4. 高频效应的考量：随着数字信号频率的提高，高频效应如趋肤效应和邻近效应开始变得不可忽略。这要求在PDN设计中使用更细的走线、更厚的铜层或采用多层堆叠的方法来减少高频损耗。 5. 信号完整性和电源完整性的协同设计：高速数字电路设计中，信号完整性和电源完整性是相互影响的。设计师需要同时关注这两方面，确保系统整体的稳定性和性能。 PDN设计是实现高速数字产品电源完整性的关键所在。良好的PDN设计可以有效减少电源噪声，提高系统稳定性和工作效率。设计师必须仔细规划电源层、地层的布局，合理布置去耦电容，并考虑到高频效应和信号、电源完整性的协同工作，才能确保最终产品的鲁棒性和高效性。

STM32F334同步Buck降压开关电源转换器方案：高效恒压限流，200kHz开关频率，全面保护功能，专业开发支持与详细文档注释,STM32同步Buck降压开关电源变器开方案 主控STM32F334，输入12-32V，输出5-28V，最大电流5.5A，才有恒压限流模式，开关频率200kHz，PID控制与2零3极点控制。 输出纹波＜200mV，具有过压、过流、短路、输入欠压等保护功能。 提供原理图，开发软件，设计文档，详细的计算书，使用说明书，PSIM仿真，bom，代码，代码有详细注释。 ,STM32; Buck降压开关电源; 同步控制; 限流模式; PID控制; 保护功能; 原理图; 开发软件; 设计文档; 计算书; 使用说明书; PSIM仿真; BOM清单; 代码注释,STM32F334驱动的Buck降压开关电源变换器方案：高效稳定，多保护功能

LED作为新一代绿色光源， 正在被广泛的应用于照明行业。对于LED灯具来说， 正常工作的前提是要具备良好的散热能力。利用CAE并结合正交分析法模拟分析了集成式大功率LED路灯散热器结构。通过分析翅片的高度、厚度、个数以及基板的长度、厚度、宽度等六个参数对其温度场的影响， 得出较优的结构参数组合， 使LED工作温度降低到要求温度以下，并使散热器的质量较轻。

含有本人在23年电赛期间设计的大学生电赛电源题相关程序 主要包含有FFT频率测量，MPPT控制，单相PWM整流器闭环控制（电压环，电流环，双环，PID，PR，多频点PR），非隔离型DC/DC变换器闭环控制（BUCK，BOOST，BUCK-BOOST），逆变器DC/AC控制（电压环，电流环，双环，PID，PR，多频点PR，并网，离网等）以及一些硬件控制（蓝牙模块通信，OLED，键盘控制） 所有程序基于库函数进行编写，需要使用keil5打开编译于烧录 本人采用的单片机型号为STM32F407xx最小系统开发版，如果需要移植到其他型号的STM32上需要自行对底层进行修改。

提出了一种新型的功率因数校正单元（flyback＋boost单元）。这种功率因数单元具有两种工作状态，反激变换器状态和boost电感状态。基于这种PFC单元，得到了一种新型的单级功率因数校正变换器，实验结果证明这种变换器不仅可以得到很高的功率因数，而且可以自动限制储能电容上的电压。