洛阳理工学院
基于UC3843的DC-DCBuck电路
目录
一、 设计目的
二、 设计要求
三、 设计方案
1、DC-DC工作原理
2.总体设计
3、方案选择
4、UC3843芯片介绍
5、电路中重要参数的计算
四、 设计内容
1、 电路图
2、UC3843引脚输出波形
3、接负载时PWM波
4、实物图
5、实验结果分析
五、实习总结
摘要：该实习内容是制作DC-DC降压电源，采用PWM脉宽调制方式的方案，所用控制芯片为UC3843.整个过程需要使用Altium designer软件。
一、 设计目的
学习绘制原理图、PCB图、打印、曝光、显影、腐蚀钻孔、焊接电路工作原理等，对制作元器件的装机与调试进行理性的认识，做好日后学习计算机硬件基础。同时学习掌握DC-DC电源制作原理，并亲自实践焊接实物电路，培养理论联系实际的能力，提高了分析问题和解决问题的能力，以及动手实践的能力。
二、 设计要求
1、 掌握PCB制板技术、焊接技术、电路检测以及集成电路的使用方法
2、 掌握UC3843的非隔离开关电源的设计、组装与调试方法
3、 研究开关电源的实现方法，并按照设计指标要求进行电路的设计与仿真。
4、 掌握开关电源的工作电源。
5、 设计硬件系统并进行仿真，掌握系统的调试方法，使系统达到设计要求。
三、 设计方案
1.DC-DC工作原理
DC-DC电源和LDO电源的另一个区别是DC-DC电源既可以降压也可以升压还可以反相（正电压变负电压），而LDO电源只能降压。
DC-DC转换器一般由控制芯片，电感线圈，二极管，三极管，电容器构成。在讨论DC-DC转换器的性能时，如果单针对控制芯片，是不能判断其优劣的。其外围电路的元器件特性，和基板的布线方式等，能改变电源电路的性能，因此，应进行综合判断。
2.总体设计
图2 UC3843双闭环控制框图
1）整个稳压过程有两个闭环来控制
电压闭环:输出电压通过取样后反馈给误差放大器,用于放大器内部的2.5V基准电压比较后测试误差电压,误差放大器控制由于负载变化造成的输出电压的变化。
电流闭环:RS为开关管源极到公共端间的电流检测电阻,开关管导通期间流通电感L的电流在RS产生的电压送至PWM比较器同相输入端,与误差电压比较后控制调制脉冲的宽度,从而保持稳定的输出电压。
2）提高效率的方法及实现方案
影响系统效率的主要因素有：
a.功率变换器开关器件的开关损耗；
b.感性元件的铁损和铜损；
c.控制电路的损耗等。
3.方案选择
脉冲宽度调试：脉宽调制简称PWM，特点是开关周期为恒定值，通过调节脉冲宽度来改变占空比，实现稳压目的。其核心是PWM控制器。脉宽调制式开关电源的应用最为普通，其占空比调节范围大，PWM还可以和主系统的时钟保持同步
脉冲频率式：脉频调制简称PFM。其特点是脉冲宽度为恒定值，通过调节开关频率来改变占空比，实现稳压目的。其核心是PFM控制器。
脉频调制式开关电源特别适合于便携式设备，它能在低占空比、低频的条件下降低控制芯片的静态电流。 通常情况下，采用PFM和PWM这两种不同调制方式的DC-DC转换器的性能不同点如下。
a、PWM控制型效率高并具有良好的输出电压纹波和噪声。
b、PFM控制型即使长时间使用，尤其小负载时具有耗电小的优点。
c、PWM/PFM转换型小负载时实行PFM控制，且在重负载时自动转换到PWM控制。
比较两种开关电源工作方式方案，我们选用脉宽调制。选用的PWM控制器为UC3843器件。
4.UC3843芯片介绍
UC3843是近年来问世的新型脉宽调制集成电路，它具有功能全，工作频率高，引脚少、外围元件简单等特点，它的电压调整率可达0.01%V，非常接近线性稳压电源的调整率。工作频率可达500KHz，启动电流仅需1mA，所以它的启动电路非常简单。下面是它的主要特性：
l 最优化的离线DC-DC变换器
l 单步脉冲控制电路
l 断电停滞特性
l 双脉冲抑制
l 大电流标识输出
l 500kHz的工作频率
各管脚功能说明：
UC3843芯片八脚双列直插封装图如下：
UC3843实物图
5.电路中重要参数的计算
输出电感的计算：（此计算公式的前提是CCM模式下的，CCM模式即电路工作在连续电流模式下，在各个工作状态电感中电流都大于0。） 电感的纹波电流dI一般不超过最大输出电流的30%。