基于UC3842芯片的医用开关电源设计方案

本文基于UC3842高性能电流模式脉冲宽度调制（PWM）发生器掌控的开关电源，合适应用于此类医疗系统。实验通过光耦构建输入和输出的隔绝，不仅提升了电源的效率，修改了外围电路，也减少了电源的成本和体积，使电源具备输入电压平稳，纹波小等优点。　　以UC3842芯片为核心，明确提出了一种医用开关电源设计方案。

首先阐释了UC3842的基本原理，在此基础上明确提出了单端反激开关电源的原理和设计方法。UC3842是Unitorde公司发售的电流型脉宽调制器，该调制器单端输入，可以必要驱动双极型功率管或场效应管，限于于无工频变压器的20~80W小功率开关电源的设计。

文章讲解的设计方案使用单端反激式结构，构建长电压输出，平稳的直流输入，具备输出纹波小，输入平稳，体积小，质量重，效高，电磁兼容好等优点，需要很好地符合医疗设备供电市场需求。　　章节　　近年来随着电源技术的飞速发展，电源稳压电源与同容量的线性稳压电源比起，具备效率高，功率较低，体积小，质量重等优点。转入上世纪90年代以来，开关电源已广泛应用在各种电子电器设备、通讯、电力检测设备电源之中。同时在医疗仪器设备中也获得了更加普遍的应用于，比如心电图机，输液泵，成像诊断仪，监护仪，CT机等等。

开关电源的质量优劣直接影响整个医疗电子设备的可靠性，因此，在医疗设备的设计中开关电源的设计也更加获得推崇。文章基于UC3842高性能电流模式脉冲宽度调制（PWM）发生器掌控的开关电源合适应用于此类医疗系统。

实验通过光耦构建输入和输出的隔绝，不仅提升了电源的效率，修改了外围电路，也减少了电源的成本和体积，使电源具备输入电压平稳，纹波小等优点。　　1UC3842芯片讲解　　UC3842是美国UNIRODE公司生产，此IC具备插槽较少（8脚），外接元件较少，接线非常简单，可靠性低，成本低等优点。

UC3842是电流掌控型脉长调节器。一般来说用作单端反激式变换器。其内部结构闻图1。

　　图1：UC3842的内部等效电路　　图中1脚和2脚为补偿末端和内部电压较为器的转换器输出末端；3脚为电流检测输出末端，外接过流检测电阻，可包含过流维护电路，当3脚电压相等或低于1V时，电流掌控检测较为器输入高电平，废黜PWM锁住存器，从而重开输入脉冲；4脚相接振荡电路，产生所须要频率的锯齿波RT接上4，8脚之间，CT接上4脚和地之间，5脚为地；6脚为输入末端，有纳、溪边电流能力，能必要驱动双极型功率管或MOS管。7脚是其电源末端，芯片工作的打开电压为16V，欠压瞄准电压为10V；8脚是其内部基准电压（5V）。　　2开关电源的结构及工作过程　　医疗设备中用于的开关电源基本电路由输出电路、功率转换电路、输入电路和控制电路等构成，闻图2。

　　图2：开关电源的原理框图　　输出电路还包括整流电路、EMI滤波电路及暂态维护电路。整流电路是把输出交流变成直流，一般来说开关电源中的整流电路是使用电容输出型。

EMI滤波电路由电容和线圈构成，其起到是杂讯电网中的高频杂波和相位差干扰信号，以及防止电源中产生的电磁干扰泄漏到外面。暂态维护电路具备失火维护，开机冲击电流容许以及输出过电流维护功能。功率转换电路是开关电源的核心部分，主要由开关电路和变压器构成。电源晶体管要搭配电源速度快，导通和工作时间较短的。

一般来说功率电源管的掌控方式自由选择脉宽调制。输入电路是把高频变压器的次级方波电压整流成单向脉动电流，并将其光滑成设计拒绝的较低波纹直流电力。同时，以直流电的输入电压为对系统信号，通过隔绝的对系统电路，由前级的PWM控制电路展开电压的调节，超过稳压的目的。控制电路的主要起到是向驱动电路获取矩形脉冲序列，掌控脉冲宽度和频率，从而超过转变输入电压的目的。

　　3反激式开关电源设计　　文章用UC3842为核心器件设计了一个单端反激式电源稳压电源。开关电源控制电路是一个电压、电流双闭环控制系统。电源稳压电源电路图闻图3。

　　图3：电源稳压电源电路图　　115V的交流输出电压经整流滤波后为电路获取直流工作电压。低速电路由电容C2和电阻R2包含，C2经电阻R2电池，当超过16V时，UC3842有输入；使MOS电源Q1导通，能量存贮在变压器T1中，此时，由于二次外侧各路整流二极管偏移偏置，故能量无法传遍T1的二次外侧，T1外侧的一次外侧电流通过电阻R10检测并与UC3842内部获取的1V基准电压展开较为，当超过这一电平时Q1变频器。所有变压器的绕组极性偏移，输入整流二极管相反偏置，存贮在T1中的能量传输到输入电容器中。启动完结后，对系统线圈的电压整流后经采样电阻分压回送往误差放大器的偏移末端（2脚）和UC3842内部的2.5V基准电压不作较为来调整驱动脉冲宽度。

从而转变输入电压以构建对输入的掌控。这样能量周而复始地存贮获释，给各路输入末端获取电压。

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