uc控制電路設(shè)計(jì)

1、參考資料：1 慕丕勛，馮桂林. 開關(guān)穩(wěn)壓電源原理與實(shí)用技術(shù). 北京：科學(xué)出版社，2005.6.2 安森美半導(dǎo)體. UC3842中文版.UC3842構(gòu)成的控制電路設(shè)計(jì)1、UC3842介紹11.1簡介圖1 UC3842內(nèi)部邏輯圖該電流型脈寬調(diào)制器有體積小、成本低、外圍元件少、電路簡單、可靠性高、故障率低等優(yōu)點(diǎn)。所以這種脈寬調(diào)制器被廣泛的使用，尤其是在顯示器的電源中，使用得比較普遍。3842構(gòu)成的控制電路，既有電流負(fù)反饋控制環(huán)節(jié)，又有電壓負(fù)反饋控制環(huán)節(jié)，這樣使開關(guān)穩(wěn)壓電源的電壓穩(wěn)定性由很大的提高。采用UC3842構(gòu)成的開關(guān)穩(wěn)壓電源，不論是電壓調(diào)整率，還是電流調(diào)整率，都有明顯的提高，是目前比較理想的一

2、種脈沖寬度調(diào)制器。1.2 UC3842各腳的功能1、第7腳和第8腳第7腳：是Vcc電源電壓供給端，工作電壓范圍為+10V+36V。分析圖1可知，UC3842第7腳Vcc正常工作供電應(yīng)該是：首先供給大于+16V電壓才能啟動（啟動電流約1mA）；啟動后，正常工作電壓為+10VVcc+36V。在實(shí)際工作中，一般都采用+11V+15V，但采用+12V+14V的更為多見，正常工作時(shí)供電電流約為30mA。 注意：Vcc電壓越高，輸出脈沖的幅度也越高，但集成電路的溫度也越高，如果驅(qū)動場效應(yīng)管，正常工作時(shí)的Vcc電壓最好不要大于+16V，因?yàn)閳鲂?yīng)管的柵極耐壓也就是20V左右。第8腳：是基準(zhǔn)電壓+5VR輸出端

3、，該基準(zhǔn)電壓除了供給UC3842內(nèi)部用電外，還可以向外供應(yīng)20mA的電流。2、第1腳和第2腳第1腳為誤差放大器E/A的輸出端。第2腳為誤差放大器的“” 輸入端，取樣電壓由此輸入。一般都將第1腳和第2腳之間用電阻和電容器接成負(fù)反饋電路，如圖2所示。其中電阻R1是為完成直流負(fù)反饋用，直流負(fù)反饋電阻R1的電阻值越小，負(fù)反饋就越深，誤差放大器E/A的放大倍數(shù)就越小，頻帶就越寬，靜態(tài)工作點(diǎn)就越穩(wěn)定，溫度特性就越好。電容器C1能完成高頻負(fù)反饋的作用，能有效地消除高頻寄生振蕩，電阻R1和電容C1構(gòu)成的電路也叫“補(bǔ)償電路”。3、第3腳第3腳為電流反饋輸入端。電流比較器A3輸出電壓的高低，是由它的兩個輸入端電壓

4、共同決定的，A3的輸出電壓的變化，能控制RS觸發(fā)器“Q反”輸出脈沖寬度的變化。RS觸發(fā)器是脈沖寬度調(diào)制鎖存器（PWM Latch），它與數(shù)字電路中的RS觸發(fā)器有所不同，這種RS觸發(fā)器的輸入端信號是模擬電壓，并有兩個閾值電位比較功能，而不是數(shù)字信號的0和1。所以輸入電壓的高低變化能控制輸出脈沖寬度的變化。4、第4腳第4腳為定時(shí)腳。振蕩器振蕩的頻率是由定時(shí)電阻RT和定時(shí)電容CT共同決定的。振蕩頻率的近似計(jì)算公式是： 5、第5腳第5腳為接地腳。6、第6腳第6腳為驅(qū)動脈沖輸出端。Q2導(dǎo)通時(shí)，能將第6腳上內(nèi)外電路各個部件寄存的正電荷迅速的放掉，在這一瞬間有吸入電流流入，也就能使它控制的開關(guān)管迅速的截止。

5、這種電路稱為“圖騰柱”輸出電路，也叫推拉輸出電路。圖3 UC3842第6腳輸出的外圍電路上圖所示為第6腳輸出的一種常用外圍電路，其中R1和R3是防止寄生振蕩用的，穩(wěn)壓二極管一般采用16V18V穩(wěn)壓值。一般在正常工作時(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)第6腳輸出脈沖幅度，要小于穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值，只要第7腳電壓Vcc小于穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值就可以。7、穩(wěn)壓過程下面進(jìn)一步說明穩(wěn)壓的過程。(1)輸入電壓變化時(shí)的穩(wěn)壓原理 假定輸入300V的電壓增加，初級繞組的電流增長率變大，電阻R2上的電壓增長率也變大，使R-S觸發(fā)器R端輸入提前，Q反輸出脈沖變寬，從而使第6腳輸出脈沖變窄，使初級繞組電流增加時(shí)間變短，電流增加不上去，這就是電流

6、負(fù)反饋； 電流負(fù)反饋能使每一個脈沖電流大小的變化，都加以適當(dāng)?shù)南拗疲@樣響應(yīng)快，所以電流型脈寬調(diào)制器的電壓調(diào)整濾可達(dá)到較高的水平，輸入的交流電壓可以在很大的范圍內(nèi)變化。(2)輸出直流電壓發(fā)生變化 對輸出電壓進(jìn)行取樣、反饋到UC3842的第2端，通過改變占空比來進(jìn)行穩(wěn)壓。圖4 UC3842工作時(shí)序圖+8、電流負(fù)反饋的積分電路和電流保護(hù)電流負(fù)反饋的積分電路，也就是RC濾波電路，由圖2中的R3和C2組成，有以下幾個作用：(1)在初級繞組電流波形的前邊，有一個很窄的尖峰脈沖干擾，它會在輸出負(fù)載較輕時(shí)，是電流工作不穩(wěn)定。這個尖峰脈沖是由電源變壓器繞組間的電容以及輸出整流器的恢復(fù)時(shí)間所引起的，有了RC積分

7、電路使這個尖峰脈沖削弱很多，就不會影響正常工作。(2)過流保護(hù)。(3)增強(qiáng)第3腳的抗干擾能力。1.3、有關(guān)UC3842的外圍電路 1、幾種穩(wěn)壓方法(1)反饋到第2腳 在次級輸出直流電壓上取樣，經(jīng)光耦隔離后輸入到UC3842的第2腳，第2腳通過電阻（10k）接地。(2)反饋到第1腳 在次級輸出直流電壓上取樣，經(jīng)光耦隔離后輸入到UC3842的第1腳，第1腳通過電容（47nF）接地。2、保護(hù)電路關(guān)于UC3842的保護(hù)方法有以下幾種：將第7腳對地短路；將第8腳對地短路；將第1腳對地短路；將第2腳變成高電位（大于4V）；將第3腳變成高電位。這五種控制UC3842的方法，都能實(shí)現(xiàn)保護(hù)的目的。在場效應(yīng)管的源

8、極電阻上并聯(lián)兩個串聯(lián)的二極管，當(dāng)場效應(yīng)管被擊穿后電流流過二極管將保險(xiǎn)絲燒斷，從而保護(hù)UC3842和其它器件。這兩個二極管可用快速恢復(fù)二極管，電流可用1A3A，反向電壓可用小一些的，因?yàn)椴徽撛谑裁辞闆r下，都沒有反相電壓存在。2、UC3842的控制電路設(shè)計(jì)21.1振蕩電路設(shè)計(jì)UC3842的第4腳為定時(shí)腳，第4腳經(jīng)電容CT接地，經(jīng)電阻RT接到第8腳后，振蕩電路就可以工作了。RT和CT的選擇可參照下圖：開關(guān)頻率確定后，反激開關(guān)電源的允許的最大占空比可取96%，留4%的靜區(qū)時(shí)間，根據(jù)圖2確定振蕩電容CT，再根據(jù)圖1確定振蕩電阻RT。也可采用下面的近似公式進(jìn)行計(jì)算： 1.2輸出驅(qū)動電路設(shè)計(jì)輸出驅(qū)動電路可采

9、用下面的設(shè)計(jì)：圖3 UC3842第6腳輸出的外圍電路參數(shù)選擇：(R1+R4): 22100, R3: 1k5k D3:快速恢復(fù)二極管 ZD1: 16V也可采用簡化電路： 省略D3, R1和R4合并成一個電阻。1.3啟動和供電電路設(shè)計(jì) 1、啟動電路設(shè)計(jì)300V經(jīng)啟動電阻R1接到第7腳，第7腳經(jīng)濾波電容C1接地。參數(shù)選擇：UC3842啟動電流約1mA，正常工作時(shí)供電電流約為30mA。啟動電流1mA時(shí)為使UC3842能正常啟動，啟動電阻R1應(yīng)符合： 啟動電容的容值要不小于10uF,以便存儲足夠的能量，在電壓跌落到UC3842的低電壓限制之前，就完成對電源的啟動工作。典型參數(shù)：R1=200k C1=47uF 2、輔助繞組供電電路 輔助繞組出來后接限流電阻R2(10)，再經(jīng)二極管接到啟動電容上。1.4電流反饋電路設(shè)計(jì)（UC3842第3腳外圍電路）圖3 UC3842第6腳輸出的外圍電路 電流反饋電路設(shè)計(jì)如上圖所示：其中R5和C1采用