单相ac-dc电路

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1、2013年广西大学生电子设计竞赛设计报告单相AC-DC变换电路（本科组）(A题)16摘要本设计电路以芯片UC3842，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。系统特色：（1）输出电压反馈采用“同步采样”方式，能有效避免电压尖峰对信号检测的影响。（2）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）。（3）具有完善可靠的过流保护电路。关键字：单相、功率因数、UC3842、

2、AC/DCThisdesigncircuitchipUC3842,adjustthepowertubeitworksintheswitchstate,DC/DCvoltagefeedbackcircuitforthesystem,UC3842switchpowersupplycontrollerasthecore,bychangingtheadjustmentofpowertubeconductionandcut-offtimeproportionaltotheoutputvoltagestabil

3、ity.Systemfeatures:(1)theoutputvoltagefeedbackadopts"synchronoussampling"method,caneffectivelyavoidthevoltagespikeontheinfluenceofsignaldetection.(2)useavarietyofeffectivemeasurestoreducetheelectromagneticinterference(EMI)ofsystem,strengthentheelectrom

4、agneticcompatibility(EMC).(3)theover-currentprotectioncircuitwithperfectandreliable.Keywords:singlephase,powerfactor,UC3842,AC/DC16目录一、设计任务与要求41.1任务41.2基本要求41.3发挥部分41.4说明4二、方案比较5AC-DC变换器的方案论证与选择5三、系统总设计原理图6四、单元模块设计74.1DC/DC升压模块74.2基于LM393和CD4013的功率测量模块

5、84.3相位差φ的信息处理、控制电路84.4功率因素显示模块94.5过流保护模块9五、系统仿真调试10六、系统测试11七、设计总结12附录1：13附录21416一、设计任务与要求1.1任务设计并制作如图1所示的单相AC-DC变换电路。输出直流电压稳定在36V，输出电流额定值为2A。1.2基本要求（1）在输入交流电压Us=24V、输出直流电流Io=2A条件下，使输出直流电压Uo=36V±0.1V。（2）当Us=24V，Io在0.2A～2.0A范围内变化时，负载调整率SI≤0.5%。（3）当Io=2A，

6、Us在20V～30V范围内变化时，电压调整率SU≤0.5%。（4）设计并制作功率因数测量电路，实现AC-DC变换电路输入侧功率因数的测量，测量误差绝对值不大于0.03。（5）具有输出过流保护功能，动作电流为2.5A±0.2A。1.3发挥部分（1）实现功率因数校正，在Us=24V，Io=2A，Uo=36V条件下，使AC-DC变换电路交流输入侧功率因数不低于0.98。（2）在Us=24V，Io=2A，Uo=36V条件下，使AC-DC变换电路效率不低于95%。（3）能够根据设定自动调整功率因数，功率因数调

7、整范围不小于0.80~1.00，稳态误差绝对值不大于0.03。（4）其他。1.4说明1.图1中的变压器由自耦变压器和隔离变压器构成。2.题中交流参数均为有效值，AC-DC电路效率，其中P0=U0I0，P0=USIS。=3.本题定义：（1）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；（2）电压调整率16，U01为Us=20V时的直流输出电压，Uo2为Us=30V时的直流输出电压。4.交流功率和功率因数测量可采用数字式电参数测量仪。5.辅助电源由220

8、V工频供电，可购买电源模块（亦可自制），作为作品的组成部分。测试时，不再另行提供稳压电源。6.制作时须考虑测试方便，合理设置测试点，参考图1。二、方案比较AC-DC变换器的方案论证与选择方案一：先经过整流桥把AC变换为DC，再利用推挽式DC-DC变换器。推挽电路是两不同极性晶体管输出电路无输出变压器（有OTL、OCL等）。是两个参数相同的功率BJT管或MOSFET管，以推挽方式存在于电路中，各负责正负半周的波形放大任务。电路工作时，两只对称的功率开关管每次只有一个导通