它激式開關電源畢業(yè)設計

1、洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文）它激式開關電源設計摘 要 電源是實現(xiàn)電能變換和功率傳遞的主要設備。在信息時代，農業(yè)、能源、交通運輸、通信等領域迅猛發(fā)展，對電影產業(yè)提出個更多、更高的要求，如節(jié)能、節(jié)材、減重、環(huán)保、安全、可靠等。這就迫使電源工作者不斷的探索尋求各種鄉(xiāng)關技術，做出最好的電源產品，以滿足各行各業(yè)的要求。開關電源是一種新型的電源設備，較之于傳統(tǒng)的線性電源，其技術含量高、耗能低、使用方便，并取得了較好的經濟效益。uc3842是一種性能優(yōu)良的電流控制型脈寬調制器。假如由于某種原因使輸出電壓升高時，脈寬調制器就會改變驅動信號的脈沖寬度，亦即占空比d，使斬波后的平均值電壓下降，從而達到穩(wěn)壓目的，反

2、之亦然。uc3842可以直接驅動mos管、igbt等，適合于制作2080w小功率開關電源。由于器件設計巧妙，由主電源電壓直接啟動，構成電路所需元件少，非常符合電路設計中“簡潔至上”的原則。關鍵詞：開關電源，uc3842，脈寬調制，功率，igbt ex-stimulus power-switch design abstractpower is to achieve power conversion and power transmission major equipment. in the information age, agriculture, energy, transportation,

3、 communications and other areas power of the film industry make a greater and higher requirements，such as energy, materials, weight reduction, environmental protection, safety and reliability. this has forced the power workers have been exploring the technology for a variety of rural customs, the po

4、wer to make the best products to meet the requirements of all walks of life. switching power supply is a new type of power supply, compared to traditional linear power supply, high technology, low energy consumption, easy to use, and has achieved good economic results.uc3842 is an excellent current-

5、controlled pulse width modulator. if for some reason, the output voltage increases, the pulse width modulator drive signal will change the pulse width, that is, the duty cycle d, so that the average voltage drop after the chopper to achieve the regulator end, and vice versa how ever.uc3842 can contr

6、ol direct drive mos, igbt, etc., suitable for the production of 20 80w low-power switching power supply. as the device is cleverly designed, launched by the main power supply voltage directly to form circuit components required for a small, very consistent with circuit design, simplicity first princ

7、iple.key words: switching power supply，uc3842，pwm，power，igbt28目錄前言1第1章 開關電源介紹21.1 開關電源概述21.1.1 開關電源工作原理21.1.2 開關電源的設計31.1.3 開關電源的特點41.2 開關器件41.2.1開關器件的特征41.2.2器件tl43151.2.3電力二極管61.2.4光耦pc81771.2.5電力場效應晶體管mosfet81.2.6 絕緣柵igbt9第2章 主要開關變換電路102.1 濾波電路102.2 反饋電路102.2.1電流反饋電路102.2.2電壓反饋電路112.3電壓保護電路12第3章

8、uc3842133.1 uc3842簡介133.1.1 uc3842的引腳及其功能133.1.2 uc3842的內部結構143.1.3 uc3842的使用特點153.2 uc3842的典型應用電路163.2.1反激式開關電源163.2.2 uc3842控制的同步整流電路173.2.3升壓型開關電源20第4章 利用uc3842設計小功率電源224.1 電源設計指標224.1.1元件的選擇224.1.2電路結構的選擇244.2 啟動電路244.3 pwm脈沖控制驅動電路254.4 直流輸出與反饋電路264.5 總體電路圖分析27結 論29謝辭30參考文獻31外文資料譯文32前言隨著電力電子技術的高

9、速發(fā)展，電力電子設備與人們的工作、生活的關系日益密切，而電子設備都離不開可靠的電源，進入80年代計算機電源全面實現(xiàn)了開關電源化，率先完成計算機的電源換代，進入90年代開關電源相繼進入各種電子、電器設備領域，程控交換機、通訊、電子檢測設備電源、控制設備電源等都已廣泛地使用了開關電源，更促進了開關電源技術的迅速發(fā)展。 電力電子技術的發(fā)展,特別是大功率器件igbt和mosfet的迅速發(fā)展,將開關電源的工作頻率提高到相當高的水平,使其具有高穩(wěn)定性和高性價比等特性。開關電源技術的主要用途之一是為信息產業(yè)服務，信息技術的發(fā)展對電源技術又提出了更高的要求,從而促進了開關電源技術的發(fā)展。 隨著社會經濟的不斷發(fā)

10、展，人們生活水平的不斷提高。任何電器和電氣設備要正常工作都離不開電源供電，由于開關電源具有體積小、功率密度大和工作效率高的一系列優(yōu)點，開關電源在人們的工作和生活中得到了廣泛的應用。開關電源switching power supply具有功耗小、功率高、穩(wěn)壓范圍寬、體積小（重量輕）等突出優(yōu)點，在通訊設備、數控裝置、儀表儀器、影音設備家用電器等電子電路中得到了廣泛應用。 第1章 開關電源介紹1.1 開關電源概述1.1.1 開關電源工作原理開關電源就是采用功率半導體器件作為開關元件，通過周期性通斷開關，控制開關元件的占空比調整輸出電壓，開關電源的工作原理可以用圖1-1進行說明。圖中輸入的直流不穩(wěn)定電

11、壓ui經開關s加至輸出端，s為受控開關，是一個受開關脈沖控制的開關調整管，若使開關s按要求改變導通或斷開時間，就能把輸入的直流電壓ui變成矩形脈沖電壓。這個脈沖電壓經濾波電路進行平滑濾波后就可得到穩(wěn)定的直流輸出電壓uo。 (a) 電路圖；(b) 波形圖圖1-1開關電源的工作原理為方便分析開關電源電路，定義脈沖占空比如下 (1-1)式中，t表示開關s的開關重復周期；ton表示開關s在一個開關周期中的導通時間。開關電源直流輸出電壓uo與輸入電壓ui之間有如下關系：uo=uid (1-2)由式(1-1)和式(1-2)可以看出，若開關周期t一定，改變開關s的導通時間，即可改變脈沖占空比d，從而達到調節(jié)

12、輸出電壓的目的。t不變，只改變來實現(xiàn)占空比調節(jié)的穩(wěn)壓方式叫做脈沖寬度調制(pwm)。由于pwm式的開關頻率固定，輸出濾波電路比較容易設計，易實現(xiàn)最優(yōu)化，因此pwm式開關電源用得較多。若保持不變，利用改變開關頻率f=1/t實現(xiàn)脈沖占空比調節(jié)，從而實現(xiàn)輸出直流電壓uo穩(wěn)壓的方法，稱做脈沖頻率調制(pfm)。由于該方式的開關頻率不固定，因此輸出濾波電路的設計不易實現(xiàn)最優(yōu)化。既改變，又改變t，實現(xiàn)脈沖占空比調節(jié)的穩(wěn)壓方式稱做脈沖調頻調寬方式。在各種開關電源中，以上三種脈沖占空比調節(jié)的穩(wěn)壓方式均有應用。1.1.2 開關電源的設計開關電源的基本組成如圖1-2所示。其中dc/dc變換器用以進行功率變換，它是

13、開關電源的核心部分；驅動器是開關信號的放大部分，對來自信號源的開關信號進行放大和整形，以適應開關管的驅動要求；信號源產生控制信號，該信號由它激或自激電路產生，可以是pwm信號、 pfm信號或其他信號；比較放大器對給定信號和輸出反饋信號進行比較運算，控制開關信號的幅值、 頻率、 波形等，通過驅動器控制開關器件的占空比，以達到穩(wěn)定輸出電壓值的目的。除此之外，開關電源還有輔助電路，包括啟動、 過流過壓保護、 輸入濾波、 輸出采樣、 功能指示等電路。反饋回路檢測其輸出電壓，并與基準電壓比較，其誤差通過誤差放大器進行放大，控制脈寬調制電路，再經過驅動電路控制半導體開關的通斷時間，從而調整輸出電壓。dc/

14、dc變換器有多種電路形式，其中控制波形為方波的pwm變換器以及工作波形為準正弦波的諧振變換器應用較為普遍。開關電源的負載變換瞬態(tài)響應主要由輸出端lc濾波器的特性決定，所以可以通過提高開關頻率、 降低輸出濾波器lc的方法來改善瞬態(tài)響應特性。圖1-2 開關電源的基本組成1.1.3 開關電源的特點開關電源具有如下特點：(1) 效率高。開關電源的功率開關調整管工作在開關狀態(tài)，所以調整管的功耗小，效率高，一般在80%90%，高的可達90%以上；(2) 重量輕。由于開關電源省掉了笨重的電源變壓器，節(jié)省了大量的漆包線和硅鋼片，從而使其重量只有同容量線性電源的1/5，體積也大大縮小了；(3) 穩(wěn)壓范圍寬。開關

15、電源的交流輸入電壓在90270 v內變化時，輸出電壓的變化在2%以下。合理設計開關電源電路，還可使穩(wěn)壓范圍更寬并保證開關電源的高效率；(4)安全可靠。在開關電源中，由于可以方便地設置各種形式的保護電路，因此當電源負載出現(xiàn)故障時，能自動切斷電源，保障其功能可靠； (5) 功耗小。由于開關電源的工作頻率高，一般在20 khz以上，因此濾波元件的數值可以大大減小，從而減小功耗；特別是，由于功率開關管工作在開關狀態(tài)，損耗小，不需要采用大面積散熱器，電源溫升低，周圍元件不致因長期工作在高溫環(huán)境而損壞，因此采用開關電源可以提高整機的可靠性和穩(wěn)定性。1.2 開關器件1.2.1 開關器件的特征同處理信息的電子

16、器件相比，開關電源的電子器件具有以下特征：(1) 能處理電功率的大小，即承受電壓和電流的能力是開關器件最重要的參數，其處理電功率的能力小至毫瓦級，大至兆瓦級，大多遠大于處理信息的電子器件。(2) 開關器件一般都工作在開關狀態(tài)，導通時(通態(tài))阻抗很小，接近于短路，管壓降接近于零，電流由外電路決定；阻斷時阻抗很大，接近于斷路，電流幾乎為零，管子兩端電壓由外電路決定。(3) 開關器件的動態(tài)特性也是很重要的方面，有些時候甚至上升為第一位的重要問題。作電路分析時，為簡單起見往往用理想開關來代替實際開關。(4) 電路中的開關器件往往需要由信息電子電路來控制。在主電路和控制電路之間，需要一定的中間電路對控制

17、電路的信號進行放大，這就是開關器件的驅動電路。(5) 為保證不致于因損耗散發(fā)的熱量導致開關器件溫度過高而損壞，不僅在開關器件封裝上講究散熱設計，在其工作時一般都要安裝散熱器。導通時，器件上有一定的通態(tài)壓降；形成通態(tài)損耗阻斷時，開關器件上有微小的斷態(tài)漏電流流過；形成斷態(tài)損耗時，在開關器件開通或關斷的轉換過程中產生開通損耗和關斷損耗，總稱開關損耗。對某些器件來講，驅動電路向其注入的功率也是造成開關器件發(fā)熱的原因之一。1.2.2 器件tl431tl431是一個有良好的熱穩(wěn)定性能的三端可調分流基準電壓源。它的輸出電壓用兩個電阻就可以任意地設置到從vref（2.5v）到36v范圍內的任何值。該器件的典型

18、動態(tài)阻抗為0.2，在很多應用中可以用它代替齊納二極管，例如，數字電壓表，運放電路、可調壓電源，開關電源等等。tl431是一種并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路。因其性能好、價格低，因此廣泛應用在各種電源電路中。tl431特點： （1）最大輸出電壓為37v； （2）電壓參考誤差：0.4 ，典型值25（tl431b）；（3）低動態(tài)輸出阻抗，典型0.22 ； （4）負載電流能力1.0ma -100ma； （5）等效全范圍溫度系數50 ppm/典型； （6）溫度補償操作全額定工作溫度范圍； （7）低輸出噪聲電壓； （8）輸出電壓范圍為2.5v-36v；內基準電壓為2.5v； (9) 最大工作電流150ma；圖13 tl

19、431的外觀和管腳tl431的具體功能可以用圖1-4的功能模塊示意。由圖可看到，vi是一個內部的2.5v的基準源，接在運放的反向輸入端。由運放的特性可知，只有當ref端（同向端）的電壓非常接近vi（2.5v）時，三極管中才會有一個穩(wěn)定的非飽和電流通過，而且隨著ref端電壓的微小變化通過三極管的電流將從1到100ma變化。當然，該圖絕不是tl431的實際內部結構，但可用于分析理解電路。 圖1-4 模塊圖1.2.3 電力二極管電力二極管（power diode)自20世紀50年代初期就獲得應用，當時也被稱為半導體整流器，并已開始逐步取代汞弧整流器。雖不是可控器件，但其結構原理簡單，工作可靠，所以直

20、到現(xiàn)在電力二極管仍然大量應用于許多電氣設備中。電力二極管可分為普通二極管, 快恢復二極管,肖特基二極管三種。1. 普通二極管(general purpose diode)普通二極管又稱為整流二極管(rectifier diode)，多用于開關頻率不高(1 khz以下)的整流電路中。其反向恢復時間較長，一般在5 s以上，這在開關頻率不高時并不重要。其正向電流定額值和反向電壓定額值可以達到很高，分別可達數千安和數千伏以上。2. 快恢復二極管(frd)快恢復二極管是恢復過程很短，特別是反向恢復過程很短的二極管，簡稱為快速二極管?？焖俣O管在工藝上多采用了摻金措施，有的采用pn結型結構，有的采用改進的

21、pin結構。采用外延型pin結構的快恢復外延二極管(fast recovery epitaxial diodes，fred)，其反向恢復時間更短(可低于50 ns)，正向壓降也很低(0.9 v左右)，但其反向耐壓多在400 v以下。快速二極管從性能上可分為快速恢復和超快速恢復兩個等級，前者反向恢復時間為數百納秒或更長，后者則在100 ns以下，有的甚至達到2030 ns。3.肖特基二極管 以金屬和半導體接觸形成的勢壘為基礎的二極管稱為肖特基勢壘二極管(sbd)，簡稱為肖特基二極管。肖特基二極管的優(yōu)點很多，主要是：反向恢復時間很短(1040 ns)，正向恢復過程中不會有明顯的電壓過沖；在反向耐壓

22、較低的情況下其正向壓降也很小，明顯低于快恢復二極管；其開關損耗和正向導通損耗都比快速二極管還要小，效率高。肖特基二極管的不足之處是：當反向耐壓提高時，其正向壓降也會高得不能滿足要求，因此多用于200 v以下；反向漏電流較大且對溫度敏感，因此反向穩(wěn)態(tài)損耗不能忽略，而且必須更嚴格地限制其工作溫度。1.2.4 光耦pc817光電耦合器是以光為媒介來傳播電信號的器件。 pc817是常用的線性光藕，在各種要求比較精密的功能電路中常常被當作耦合器件，具有上下級電路完全隔離的作用，相互不產生影響。目的在于增加安全性，減小電路干擾，簡化電路設計。 當輸入端加電信號時，發(fā)光器發(fā)出光線，照射在受光器上，受光器接受

23、光線后導通，產生光電流從輸出端輸出，從而實現(xiàn)了“電-光-電”的轉換。普通光電耦合器只能傳輸數字信號（開關信號），不適合傳輸模擬信號。線性光電耦合器是一種新型的光電隔離器件，能夠傳輸連續(xù)變化的模擬電壓或電流信號，這樣隨著輸入信號的強弱變化會產生相應的光信號，從而使光敏晶體管的導通程度也不同，輸出的電壓或電流也隨之不同,pc817光電耦合器不但可以起到反饋作用還可以起到隔離作用。主要應用范圍：開關電源、適配器、充電器、ups、dvd、空調及其它家用電器等產品。圖15 pc817的外觀和內部結構 1.2.5 電力場效應晶體管mosfet1.電力場效應晶體管電力場效應晶體管主要指絕緣柵型中的mos型，

24、簡稱電力mosfet。其特點是：用柵極電壓來控制漏極電流，驅動電路簡單，需要的驅動功率小，開關速度快，工作頻率高，熱穩(wěn)定性好，電流容量小，耐壓低，一般只適用于功率不超過10 kw的電源電子裝置。2.電力場效應晶體管的結構和工作原理(a) n溝道內部結構斷面示意圖； (b) 電氣圖形符號圖1-5 電力mosfet的結構和電氣圖形符號電力mosfet的種類按導電溝道可分為p溝道和n溝道，當柵極電壓為零時漏極之間就存在導電溝道的稱為耗盡型；對于n(p)溝道器件，柵極電壓大于（小于）零時才存在導電溝道的稱為增強型。如圖1-5所示，其中g為柵極，s為源極，d為漏極。電力mosfet的工作原理是：在截止狀

25、態(tài)，漏源極間加正電源，柵源極間電壓為零。p基區(qū)與n漂移區(qū)之間形成的pn結反偏，漏源極之間無電流流過；在導電狀態(tài)，在柵源極間加正電壓ugs，柵極是絕緣的，所以不會有柵極電流流過，但柵極的正電壓會將其下面p區(qū)中的空穴推開，而將p區(qū)中的電子吸引到柵極下面的p區(qū)表面。1.2.6 絕緣柵igbtmosfet具有開關速度快，為電壓控制的優(yōu)點，缺點是導通電壓降稍大，電流、電壓容量不大；雙極型晶體管卻與mosfet管的優(yōu)點、缺點互易，因而產生了使它們復合的思想。igbt控制時有mosfet的特點，導通時有雙極型晶體管特點，這種復合管稱為絕緣柵雙極型晶體管（igbt）。igbt是mos結構的雙極型器件，是具有功

26、率mosfet管的高速性能和雙極型器件的低導通電阻性能的功率器件，具有電壓型控制、輸入阻抗大、驅動功率小、開關速度快、工作頻率高、安全工作區(qū)大等優(yōu)點，igbt正逐步取代大功率晶體管和一些mosfet管的應用領域。igbt的應用范圍一般都在耐壓為600v以上、電流為10v以上、工作頻率為1khz以上的應用領域。igbt集合了場效應管輸入阻抗高、雙極性結型晶體管飽和電壓降低的優(yōu)點。由igbt的結構機理決定了其關斷時會發(fā)生的電流“拖動”現(xiàn)象，因而igbt的開關工作頻率與功率晶體管（grt)相當。圖1-6 igbt的圖形符號 第2章 主要開關變換電路2.1 濾波電路輸入濾波電路具有雙向隔離作用，它可抑

27、制從交流電網輸入的干擾信號，同時也防止開關電源工作時產生的諧波和電磁干擾信號影響交流電網。圖2-1所示濾波電路是一種復合式emi濾波器，l1、l2和c1構成第一級濾波，共模電感l(wèi)3和電容c2、c3進行第二級濾波圖2-1輸入濾波電路c1用于濾除差模干擾，選用高頻特性較好的薄膜電容。電阻r給電容提供放電回路，避免因電容上的電荷積累而影響濾波器的工作特性。c2、c3跨接在輸出端，能有效地抑制共模干擾。為了減小漏電流，c2、c3宜選用陶瓷電容器。2.2 反饋電路 2.2.1 電流反饋電路電流反饋電路采用電流互感器，通過檢測開關管上的電流作為采樣電流，原理如圖2-2所示。電流互感器的輸出分為電流瞬時值反

28、饋和電流平均值反饋兩路，r2上的電壓反映電流瞬時值。開關管上的電流變化會使ur2變化，ur2接入uc3842的保護輸入端腳，當ur21v時，uc3842芯片的輸出脈沖將關斷。通過調節(jié)r1、r2的分壓比可改變開關管的限流值，實現(xiàn)電流瞬時值的逐周期比較，屬于限流式保護。輸出脈沖關斷，實現(xiàn)對電流平均值的保護，屬于截流式保護。兩種過流保護互為補充，使電源更為安全可靠。采用電流互感器采樣，使控制電路與主電路隔離，同時與電阻采樣相比降低了功耗，有利于提高整個電源的效率。圖2-2電流反饋電路2.2.2 電壓反饋電路電壓反饋電路如圖2-3所示。輸出電壓通過集成穩(wěn)壓器tl431和光電耦合器反饋到uc3842的腳

29、，調節(jié)r1、r2的分壓比可設定和調節(jié)輸出電壓，達到較高的穩(wěn)壓精度。如果輸出電壓uo升高，集成穩(wěn)壓器tl431的陰極到陽極的電流增大，使光電耦合器輸出的三極管電流增大，即uc3842腳對地的分流變大，uc3842的輸出脈寬相應變窄，輸出電壓uo減小。同樣如果輸出電壓uo減小，可通過反饋調節(jié)使之升高。圖2-3電壓反饋電路2.3 電壓保護電路圖2-4所示為輸出過電壓保護電路。穩(wěn)壓管vs的擊穿，電壓稍大于輸出電壓額定值，輸出正常時，vs不導通，晶閘管v的門極電壓為零，不導通。當輸出過壓時，vs擊穿，v受觸發(fā)導通，使光電耦合器輸出三極管電流增大，通過uc3842控制開關管關斷。圖2-4輸出過電壓保護電第

30、3章 uc38423.1 uc3842簡介繼mc1394、an5900之后，人們又開發(fā)出功能更完善的它激單端輸出驅動集成電路。其特點是除內部pwm系統(tǒng)外，還設有多路保護輸入和穩(wěn)定的基準電壓發(fā)生器，同時還具有小電流啟動功能。典型的uc3842就是其中的代表，它功能完善，性能可靠，目前廣泛被各種普通電源采用，還被用于有源因數改善電路和高壓升壓式開關電源中。uc3842是美國unitrode公司生產的一種高性能單端輸出式電流控制型脈寬調制器芯片。uc3842為8腳雙列直插式封裝，其內部原理框圖如圖1所示。主要由5.0v基準電壓源、用來精確地控制占空比調定的振蕩器、降壓器、電流測定比較器、pwm鎖存器

31、、高增益e/a誤差放大器和適用于驅動功率mosfet的大電流推挽輸出電路等構成。端1為comp端；端2為反饋端；端3為電流測定端；端4接rt、ct確定鋸齒波頻率；端5接地；端6為推挽輸出端，有拉、灌電流的能力；端7為集成塊工作電源電壓端，可以工作在840v；端8為內部供外用的基準電壓5v，帶載能力50ma。3.1.1 uc3842的引腳及其功能圖31 uc3842的引腳如圖31 ：1腳為內部誤差放大器輸出端，外接阻容元件可改善誤差放大器的增益和頻率特性;2腳為誤差放大器的取樣電壓輸入端，此腳電壓與誤差放大器同相端的2.5v基準電壓進行比較，產生誤差電壓，而控制脈沖寬度；3腳為pwm比較器的另一

32、輸入端，當檢測電壓超過lv時停止脈沖輸出使電源處于間歇工作狀態(tài)；4腳為定時電容ct端，內部振蕩器工作頻率由外接的阻容時間常數決定，f=1.8(rtct);5腳為接地端。6腳為推挽輸出端 ，內部為圖騰柱式，上升、下降時間僅為50ns驅動能力為la；7腳為啟動/工作電壓輸入端腳是直流電源供電端，具有欠、過壓鎖定功能，芯片功耗為15mw。8腳為內部5v基準電壓輸出端，有50ma的負載能力。3.1.2 uc3842的內部結構uc3842為雙列8腳單端輸出的它激式開關電源驅動集成電路，其內部電路包括振蕩器、誤差放大器、電流取樣比較器、pwm鎖存電路、5vc基準電源、欠壓鎖定電路、圖騰柱輸出電路、輸出電路

33、等，見圖3-2圖3-2 uc3842的內部結構(1) 5v的基準電源:內部電源,經衰減得到2.5v作為誤差比較器的比較基準.該電源還可以提供外部5v/50ma.(2) 振蕩器:產生波振蕩.rt接在4ret 8腳之間,ct接4gnd5之間. 頻率f=1.8/ctrt,最大為500khz.(3) 誤差放大器：由vfb端輸入的反饋電壓和2.5v做比較，誤差電壓comp用于調節(jié)脈沖寬度。comp端引出接外部rc網絡,以改變增益和頻率特性.(4) 輸出電路：圖騰柱輸出結構，電路1a，驅動mos管及雙極型晶體管。(5) 電流取樣比較器：腳isense用于檢測開關管電流，可以用電阻或電流互感器采樣，當vis

34、ense1v時，關閉輸出脈沖，使開關管關斷。這實際上是一個過流保護電路。(6) 欠壓鎖定電路vvlo：開通閾值16v，關閉閾值10v。具有滯回特性。(7) pwm鎖存電路：保證每一個控制脈沖作用不超過一個脈沖周期，即所謂逐脈沖控制。另外，vcc與gnd之間的穩(wěn)壓管用于保護，防止器件損壞。圖騰柱輸出電路(totem pole)：由于此結構畫出的電路圖有點像印第安人的圖騰柱，所以叫圖騰柱式輸出，也叫圖騰式輸出。輸出極采用一個上電阻接一個npn型晶體管的集電極，這個晶體管的發(fā)射極接下面管子的集電極同時輸出；下晶體管的發(fā)射極接地。兩晶體管的基極分別接前級的控制。就是上下兩個輸出晶體管，從直流角度看是串

35、聯(lián)，兩晶體管聯(lián)接處為輸出端。上晶體管導通下晶體管截止，輸出高電平；下晶體管導通上晶體管截止，輸出低電平；上下兩晶體管均截止，則輸出為高阻態(tài)。在開關電源中，類似的電路常稱為“半橋電路”。3.1.3 uc3842的使用特點(1) 采用單端圖騰柱式pwm脈沖輸出，輸出驅動電流為200ma，峰值可達1 a。 (2) 啟動電壓大于16 v，啟動電流僅1 ma即可進入工作狀態(tài)。處于正常工作狀態(tài)時，工作電壓在1034 v之間，負載電流為15 ma。超出此限制，開關電源呈欠電壓或過電壓保護狀態(tài)，無驅動脈沖輸出。 (3) 內設5 v(50 ma)基準電壓源，經21分壓后作為取樣基準電壓。(4) 輸出電流為200

36、 ma，峰值為1 a，既可驅動雙極型三極管也可驅動mosfet管。若驅動雙極型三極管，應加入開關管截止加速rc電路，同時將內部振蕩器的頻率限制在40 khz以下。若驅動mosfet管，振蕩頻率由外接rc電路設定，工作頻率最高可達500 khz。 (5) 內設過流保護輸入(3腳)和誤差放大輸入(1腳)兩個pwm控制端。誤差放大器輸入構成主pwm控制系統(tǒng)，可使負載變動在30100時輸出負載調整率在8 以下，負載變動在70100時負載調整率在3以下。(6) 過流檢測輸入端可對每個脈沖進行控制，直接控制每個周期的脈寬，使輸出電壓調整率達到0.01%v。如果腳電壓大于1 v或腳電壓小于1 v，pwm比較

37、器輸出高電平使鎖存器復位，直到下一個脈沖到來時才重新置位。利用腳和腳的電平關系，在外電路控制鎖存器的開/閉，使鎖存器每個周期只輸出一次觸發(fā)脈沖。因此，電路的抗干擾性極強，開關管不會誤觸發(fā)，提高了可靠性。 (7) 內部振蕩器的頻率由腳外接電阻與腳外接電容設定。集成電路內部基準電壓通過腳引入外同步。腳和腳外接rt、 ct構成定時電路，ct的充電與放電過程構成一個振蕩周期，其振蕩頻率可由下式近似得出：（31）3.2 uc3842的典型應用電路3.2.1 反激式開關電源反激電路中的變壓器起著儲能元件的作用，可以看作是一對相互耦合的電感。工作過程是：開關開通后，v處于斷態(tài)，初級繞組的電流線性增長，電感儲能增加；開關關斷后，初級繞組的電流被切斷，變壓器中的磁場能量通過次級繞組和v向輸出端釋放。圖3-3是反激式開關電源原理圖，其中的控制芯片采用uc3842。電源的輸出電壓等級有三種：5v、12v、12v。該電路變換器是一個降壓型開關電路。由單管驅動隔離變壓器tc主繞組n1電流，c2、r3可以提供變壓器原邊泄放的通路。輸出經整流、濾波送負載。芯片所用的電源vcc由r2從整流后電壓提供提供。vcc同時也作為輔助反饋繞組n3的反饋電