以UC3842芯片为核心，提出了一种医用开关电源设计方案。首先阐述了UC3842的基本原理，在此基础上提出了单端反激开关电源的原理和设计方法。UC3842是Unitorde公司推出的电流型脉宽调制器，该调制器单端输出，可以直接驱动双极型功率管或场效应管，适用于无工频变压器的 20~80W小功率开关电源的设计。文章介绍的设计方案采用单端反激式结构，实现宽电压输入，稳定的直流输出，具有输入纹波小，输出稳定，体积小，质量轻，效高，电磁兼容好等优点，能够很好地满足医疗设备供电需求。

引言

近年来随着电源技术的飞速发展，开关稳压电源与同容量的线性稳压电源相比，具有效率高，功率低，体积小，质量轻等优点。进入上世纪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得到了越来越广泛的应用，比如心电图机，输液泵，超声诊断仪，监护仪，CT机等等。开关电源的质量好坏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越来越得到重视。文章基于 UC3842高性能电流模式脉冲宽度调制(PWM)发生器控制的开关电源适合应用于此类医疗系统。实验通过光耦实现输出和输入的隔离，不仅提高了电源的效率，简化了外围电路，也降低了电源的成本和体积，使电源具有输出电压稳定，纹波小等优点。

1 UC3842芯片介绍

UC3842是美国UNIRODE公司生产，此IC具有引脚少(8脚)，外接元件少，接线简单，可靠性高，成本低等优点。UC3842是电流控制型脉宽调节器。通常用于单端反激式变换器。其内部结构见图1。

图2：开关电源的原理框图

输入电路包括整流电路、EMI滤波电路及暂态保护电路。整流电路是把输入交流变为直流，通常开关电源中的整流电路是采用电容输入型。EMI滤波电路由电容和线圈组成，其作用是滤除电网中的高频杂波和同相干扰信号，以及避免电源中产生的电磁干扰泄露到外面。暂态保护电路具有雷击保护，开机冲击电流限制以及输入过电流保护功能。功率变换电路是开关电源的核心部分，主要由开关电路和变压器组成。开关晶体管要选用开关速度快，导通和工作时间短的。通常功率开关管的控制方式选择脉宽调制。输出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，并将其平滑成设计要求的低波纹直流电压。同时，以直流电的输出电压为反馈信号，通过隔离的反馈电路，由前级的PWM控制电路进行电压的调节，达到稳压的目的。控制电路的主要作用是向驱动电路提供矩形脉冲序列，控制脉冲宽度和频率，从而达到改变输出电压的目的。

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开关稳压电源。开关电源控制电路是一个电压、电流双闭环控制系统。开关稳压电源电路图见图3。

，

其中Ag为有效铁芯面积，Aw为窗口面积，Up为原边电压，当原边电压波动时，取最低输入电压。Ip为原边输入电流，Us为副边输出电压，Is为副边输出电流，Kw为窗口利用系数，一般为0.40，fs为开关频率(Hz)，△B为磁通密度变化率(T)，j为电流密度，一般取400A/cm2。

铁氧体磁芯磁感应强度取65%的饱和值：

。则

原边绕组每匝伏数

，取7匝。

新的反激每匝伏数

，取22匝。

24 V副边绕组匝数