电动车是目前零排放的机动车，作为绿色交通工具，将在21世纪给人类社会带来巨大的变化。而直流无刷电机凭借着其优良的性能已经成为电动车电机领域的主流技术和发展方向。性能优良的无刷电机系统离不开性能优良的控制模块，而控制模块的性能在很大程度上取决于供电电源的性能，所以高质量的供电电源系统在整个电动车系统中占有相当重要的位置。

直流无刷电机的控制模块是采用微控制器的数字控制的电子系统。基于UC3842高性能电流模式PWM发生器控制的开关电源适合应用于此类系统。本设计通过小型高频变压器实现输出和输入的完全隔离，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。电源输出电压稳定，波纹小，不间断，性能可靠。

1 单端反激式变换电路的基本结构

单端反激式变换的典型结构如图1。单端是指变压器的磁心仅工作在磁滞回线的一侧；反激是指当开关管导通时，在初级线圈中储存能量，而次级线圈不通；当开关管关闭的时候，初级线圈中的能量通过次级线圈释放给负载。这是一种成本低的调整器，可以做到输入输出部分的完全隔离，有较好的电压调整率。

2 UC3842芯片的性能特点

UC3842芯片是Unitrode公司的产品，是一种高性能的单端输出式电流控制型脉宽调制器芯片。其原理框图如图2所示。

由5V基准电压源、控制占空比调定的振荡器、电流测定比较器、PWM 锁存器、高增益E/A误差放大器和适用于驱动功率MOSFET的大电流推挽输出电路等组成。其主要特点是：

·外接元件少，外围电路简单，价格便宜。 
·无需输入变压器，起动电流小(＜1 mA)。 
·具有精密的电压基准源(±1%)。 
·大电流(1A)PWM 输出级，可直接驱动功率MOS管。 
·有欠电压封锁和过电流保护功能。 
·工作频率可达500 kHz。 

UC3842芯片能同时满足较好的电气性能和较低的成本，因而被广泛地用于20～50 W 的小功率开关电源。图中8脚是其内部基准电压(5 V)；7脚是其电源端，芯片工作的开启电压为16V，欠压锁定电压为10 V；4脚接振荡电路，产生所需频率的锯齿波，RT接在4、8脚之间，CT接在4脚和地之间。1和2脚为补偿端和内部电压比较器的反相输入端；从3脚引入的电流反馈信号与1脚的电压误差信号比较，产生一个PWM(脉宽调制)波，从6脚(输出端)输出该信号，控制功率器件的通断。3脚为电流检测输入端。由于电流比较器输入端设置了1 V的电流钳位，当电流过大而使电流检测电阻R13(如图3所示)。上的电压超过1 V(即3脚电平大于1 V)时，将关断PWM脉冲，从而达到限流保护的目的。

3 开关电源的电路设计

本文以UC3842为核心控制部件，设计了DC48 V输入、DC12 V输出的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。变换器的幅频特性由双极点变成单极点，因此增益带宽乘积得到了提高，稳定幅度大，具有良好的频率响应特性。

主要的功能模块包括：启动电路、反馈电路、保护电路、整流电路。以下对各个模块的原理和功能进行分析。开关电源电路原理图见图3。

3.1 启动电路

如图3，电源通过启动电阻R，给电容E2充电，当E2电压达到UC3842的启动电压门槛值时，UC3842开始工作并提供驱动脉冲，由6端输出推动开关管工作。随着UC3842的启动，R3的工作也就基本结束，余下的任务交给反馈绕组，由反馈绕组产生电压来为UC3842供电。由于48 V 的输入电压，超过了UC3842的工作电压，为了避免意外，用D3稳压管限定UC3842的输入电压。否则，将出现UC3842被损坏的情况。