UC3842_UC3843隔離單端反激式開關(guān)電源電路圖

1、UC3842/UC3843畐離單端反激式開關(guān)電 源電路圖開關(guān)電源以其高效率、小體積等優(yōu)點獲得了廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的開關(guān)電源普遍 采用電壓型脈寬調(diào)制（PWM技術(shù)，而近年電流型PWM技術(shù)得到了飛速發(fā)展。相比 電壓型pwm電流型PWW有更好的電壓調(diào)整率和負載調(diào)整率，系統(tǒng)的穩(wěn)定性和 動態(tài)特性也得以明顯改善，特別是其內(nèi)在的限流能力和并聯(lián)均流能力使控制電路 變得簡單可靠。電流型PWM成控制器已經(jīng)產(chǎn)品化，極大推動了小功率開關(guān)電源的發(fā)展和應(yīng) 用，電流型PWM控制小功率電源已經(jīng)取代電壓型 PWI控制小功率電源。Unitrode 公司推出的UC3842系列控制芯片是電流型PWM控制器的典型代表。DC/DC轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器

2、是開關(guān)電源中最重要的組成部分之一， 其有5種基本類型：單端正激 式、單端反激式、推挽式、半橋式和全橋式轉(zhuǎn)換器。下面重點分析隔離式單端反 激轉(zhuǎn)換電路，電路結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。VU0圖1電路結(jié)構(gòu)圖電路工作過程如下：當M1導(dǎo)通時，它在變壓器初級電感 線圈中存儲能量， 與變壓器次級相連的 二極管VD處于反偏壓狀態(tài)，所以二極管VD截止，在變壓器 次級無電流流過，即沒有能量傳遞給負載；當 M1截止時，變壓器次級 電感線圈 中的電壓極性反轉(zhuǎn)，使 VD導(dǎo)通，給輸出電容C充電，同時負載R上也有電流I 流過。M1導(dǎo)通與截止的等效拓撲如圖2所示。圖2 M1導(dǎo)通與截止的等效拓撲電流型PWM與電壓型PWM匕較，電流型PW

3、M控制在保留了輸出電壓反饋控制 外，又增加了一個電感電流反饋環(huán)節(jié)，并以此電流反饋作為PWM所必須的斜坡函 數(shù)。下面分析理想空載下電流型 PWNfe路的工作情況（不考慮互感）。電路如圖3 所示。設(shè)V導(dǎo)通，則有L diL/dt = uiiL以斜率ui/L線性增長，L為T1原邊電感。經(jīng)無感電阻R1采樣Ud=R1 iL送到脈寬比較器A2與Ue比較，當UdUe A2輸出高 電平，送到RS鎖存器的復(fù)位端，此時或非門的兩個輸入中必有一個高電平，經(jīng) 過或非門輸出低電平關(guān)斷功率開關(guān)管 V。當時鐘輸出為高電平時，或非門輸出始 終為低電平，封鎖PWM這段時間由時鐘振蕩器OSC俞出脈沖寬度決定，即PWM 信號的死區(qū)時

4、間。在振蕩器輸出脈沖下降同時，或非門兩輸入均為低電平，經(jīng)或 非門輸出為高電平，V導(dǎo)通。圖3理想空載下電流型PWNfe路簡言之，PWMH號的上升沿由振蕩器下降沿決定，而 PW啲下降沿由電感電 流限值信號和誤差信號Ue共同決定，最大脈寬的下降沿受振蕩器上升沿控制。 圖4為其工作時序圖。駅 nri_n_n_n圖4工作時序圖UC3842簡介（點擊查看：UC3842AUC3843A中文資料）Unitrode公司的UC3842是一種高性能固定頻率電流型控制器， 包含誤差放 大器、PWM匕較器、PWh鎖存器、振蕩器、內(nèi)部基準電源和欠壓鎖定等單元，其 結(jié)構(gòu)圖如圖5所示。圖5 UC3842結(jié)構(gòu)圖各管腳功能簡介如

5、下。1腳COM是內(nèi)部誤差放大器的輸出端，通常此腳與2腳之間接有反饋網(wǎng)絡(luò)， 以確定誤差放大器的增益和頻響。2腳FEEDBACK是反饋電壓輸入端，此腳與內(nèi)部誤差放大器同向輸入端的基 準電壓（一般為+2.5V）進行比較，產(chǎn)生控制電壓，控制脈沖的寬度。3腳ISENSE是電流傳感端。在外圍電路中，在功率開關(guān)管（如VMos管）的源 極串接一個小阻值的取樣電阻，將脈沖變壓器的電流轉(zhuǎn)換成電壓，此電壓送入3腳，控制脈寬。此外，當電源電壓異常時，功率開關(guān)管的電流增大，當取樣電阻 上的電壓超過1V時，UC3842就停止輸出，有效地保護了功率開關(guān)管。4腳RT/CT是定時端。鋸齒波振蕩器外接定時電容 C和定時電阻R的公

6、共端5腳GND是接地6腳OUT是輸出端，此腳為圖滕柱式輸出，驅(qū)動能力是土 IA。這種圖騰柱結(jié) 構(gòu)對被驅(qū)動的功率管的關(guān)斷有利，因為當 三極管VTI截止時，VT2導(dǎo)通，為功率 管關(guān)斷時提供了低阻抗的反向抽取電流回路，加速功率管的關(guān)斷。7腳Vcc是電源。當供電電壓低于 + 16V時，UC3824不工作，此時耗電在 1mA以下。輸入電壓可以通過一個大阻值電阻從高壓降壓獲得。芯片工作后，輸 入電壓可在+10+30V之間波動，低于+10 V停止工作。工作時耗電約為15mA 此電流可通過反饋電阻提供。8腳VREF是基準電壓輸出，可輸出精確的+5V基準電壓，電流可達50mAUV3842的電壓調(diào)整率可達0.01

7、%,工作頻率為500kHz,啟動電流小于1mA 輸入電壓為1030V,基準電壓為4.95.1V，工作溫度為070C，輸出電流 為1A。開關(guān)穩(wěn)壓電源由UC3842構(gòu)成的開關(guān)電源電路如圖6所示，T為高頻變壓器。剛開機時， 220V交流電先通過PNF濾掉射頻干擾，再經(jīng)過整流濾波獲得約 +300V直流電壓， 然后經(jīng)R2降壓后向UC3842提供+16V啟動電壓。R1是限流電阻，C1為濾波電容。 正常工作后，自饋線圈N2上的高頻電壓經(jīng)過VD1 C1整流濾波，就作為UC3842 的正常工作電壓。R5 C4用以改善內(nèi)部誤差放大器的頻率響應(yīng)，R1是斜坡補償電阻。開關(guān)頻率。C5為消噪電容，R10是過流檢測電阻，R

8、7是VMO開關(guān)功率 管的柵極限流電阻。由C8 VD1 R11、VD2 C9構(gòu)成兩級吸收回路，用于吸收尖 峰電壓。VD1和VD3選用恢復(fù)二極管FR305 VD4為輸出級的整流管，采用肖特 基二極管，以滿足高頻、大電流整流之需要。王叫 J2圖6 UC3842構(gòu)成的開關(guān)電源電路當NMO管導(dǎo)通時，初級線圈N1電流線性增大，磁場增強，次級線圈中 VD4 截止，由電容C10向負載供電；此時，脈沖變壓器原邊回路中 VD2亦截止，N1 這時起存儲能量的作用。當NMO管截止后，初級線圈電流減小，磁場減弱，次 級線圈回路中VD4導(dǎo)通，能量通過VD4及C10向負載釋放，輸出直流電壓，部分 能量由VD2向電阻R12和

9、電容C9釋放。為保證開關(guān)電源輸出直流電壓不受干擾， 電路中提供了穩(wěn)壓電路。 一是采用 NMO管源極串接電阻R9,把電流信號變?yōu)殡妷盒盘?，送入UC3842乍為比較電壓， 控制激勵脈沖的占空比，達到穩(wěn)壓目的。二是變壓器 T中的線圈N2間接采樣， 起到電壓反饋作用，N2間接采樣后，經(jīng)過VD1和C3整流，在C3上取樣，該電 壓一方面經(jīng)過R3和R4分壓送到UC3842勺2管腳加到誤差放大器A3的反相輸入 端，另一方面直接送到UC3842的 7管腳，作為芯片供電電壓。電路剛啟動時由 輸入電壓經(jīng)整流濾波降壓給芯片供電，工作后由反饋電壓供電，因而UC3842的電源電壓反映了輸出電壓的變化，起到反饋作用，使輸出電壓穩(wěn)定。三是在 UC3842中，鋸齒波發(fā)生器輸出鋸齒波的斜率還與輸入電壓有關(guān)，當輸入電壓升