uc3842开关电源电路图_UC3842 的原理及应用详解 (上)
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本文是?21Dianyuan 社區 原創 技術文章,作者偉林電源,感謝作者的辛苦付出。?
UC3842
內部工作原理
圖1 示出了 UC3842 內部框圖和引腳圖。
圖1 UC3842 內部原理框圖
UC3842 采用固定工作頻率脈沖寬度可控調制方式,共有8 個引腳,各腳功能如下:
①腳是誤差放大器的輸出端,外接阻容元件用于改善誤差放大器的增益和頻率特性;
②腳是反饋電壓輸入端,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,從而控制脈沖寬度;
③腳為電流檢測輸入端, 當檢測電壓超過 1V 時縮小脈沖寬度使電源處于間歇工作狀態;
④腳為定時端,內部振蕩器的工作頻率由外接的阻容時間常數決定,f=1.8/(RT×CT);
⑤腳為公共地端;
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 ±1A ;
⑦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 5V 基準電壓輸出端,有 50mA 的負載能力。
UC3842
開關電源電路
圖2 是由 UC3842 構成的開關電源電路,220V 市電由 C1、L1?濾除電磁干擾,負溫度系數的熱敏電阻 Rt1?限流,再經 VC 整流、C2?濾波,電阻 R1、電位器 RP1?降壓后加到 UC3842 的供電端 (⑦腳),為 UC3842 提供啟動電壓,電路啟動后變壓器的付繞組③④的整流濾波電壓一方面為 UC3842 提供正常工作電壓,另一方面經 R3、R4?分壓加到誤差放大器的反相輸入端②腳,為 UC3842 提供負反饋電壓,其規律是此腳電壓越高驅動脈沖的占空比越小,以此穩定輸出電壓。
圖2 UC3842 構成的開關電源
④腳和⑧腳外接的 R6、C8 決定了振蕩頻率,其振蕩頻率的最大值可達 500KHz。R5、C6 用于改善增益和頻率特性。
⑥腳輸出的方波信號經 R7、R8 分壓后驅動 MOSFEF 功率管,變壓器原邊繞組①②的能量傳遞到付邊各繞組,經整流濾波后輸出各數值不同的直流電壓供負載使用。
電阻 R10?用于電流檢測,經 R9、C9 濾濾后送入 UC3842 的③腳形成電流反饋環. 所以由 UC3842 構成的電源是雙閉環控制系統,電壓穩定度非常高,當 UC3842 的③腳電壓高于 1V 時振蕩器停振,保護功率管不至于過流而損壞。
■ 電路上電時
外接的啟動電路通過引腳7提供芯片需要的啟動電壓。在啟動電源的作用下,芯片開始工作,脈沖寬度調制電路產生的脈沖信號經6腳輸出驅動外接的開關功率管工作。功率管工作產生的信號經取樣電路轉換為低壓直流信號反饋到3腳,維護系統的正常工作。
■?電路正常工作后
取樣電路反饋的低壓直流信號經2腳送到內部的誤差比較放大器,與內部的基準電壓進行比較,產生的誤差信號送到脈寬調制電路,完成脈沖寬度的調制,從而達到穩定輸出電壓的目的。
如果輸出電壓由于某種原因變高,則2腳的取樣電壓也變高,脈寬調制電路會使輸出脈沖的寬度變窄,則開關功率管的導通時間變短,輸出電壓變低,從而使輸出電壓穩定,反之亦然。
鋸齒波振蕩電路產生周期性的鋸齒波,其周期取決于4腳外接的 RC 網絡。所產生的鋸齒波送到脈沖寬度調制器,作為其工作周期,脈寬調制器輸出的脈沖周期不變,而脈沖寬度則隨反饋電壓的大小而變化。
UC3842
電路的調試
此電路的調試需要注意:
一是調節電位器 RP1 使電路起振,起振電流在 1mA 左右;
二是起振后變壓器③④繞組提供的直流電壓應能使電路正常工作,此電壓的范圍大約為 11~17V 之間;
三是根據輸出電壓的數值大小來改變 R4,以確定其反饋量的大小;
四是根據保護要求來確定檢測電阻 R10?的大小,通常 R10?是 2W、1Ω 以下的電阻。
UC3842 開關電源保護的
幾個技巧
用 UC3842 做的開關電源的典型電路見圖1。
過載和短路保護,一般是通過在開關管的源極串一個電阻(R4),把電流信號送到3842的第3腳來實現保護。
當電源過載時,3842保護動作,使占空比減小,輸出電壓降低,3842的供電電壓 Vaux 也跟著降低,當低到3842不能工作時,整個電路關閉,然后靠 R1、R2 開始下一次啟動過程。這被稱為 “打嗝” 式 (hiccup) 保護。
在這種保護狀態下,電源只工作幾個開關周期,然后進入很長時間 (幾百ms到幾s) 的啟動過程,平均功率很低,即使長時間輸出短路也不會導致電源的損壞。
由于漏感等原因,有的開關電源在每個開關周期有很大的開關尖峰,即使在占空比很小時,輔助電壓 Vaux 也不能降到足夠低,所以一般在輔助電源的整流二極管上串一個電阻 (R3),它和 C1 形成 RC 濾波,濾掉開通瞬間的尖峰。
仔細調整這個電阻的數值,一般都可以達到滿意的保護。使用這個電路,必須注意選取比較低的輔助電壓 Vaux,對3842一般為 13~15V,使電路容易保護。?
圖2、3、4是常見的電路。
圖2采取拉低第1腳的方法關閉電源。
圖3采用斷開振蕩回路的方法。
圖4采取抬高第2腳,進而使第1腳降低的方法。
在這3個電路里 R3 電阻即使不要,仍能很好保護。
注 意
電路中 C4 的作用
電源正常啟動,光耦是不通的,因此靠 C4 來使保護電路延遲一段時間動作。
? 在過載或短路保護時,它也起延時保護的左右。
??在燈泡、馬達等啟動電流大的場合,C4 的取值也要大一點。
圖1是使用最廣泛的電路,然而它的保護電路仍有幾個問題:?
1) 在批量生產時,由于元器件的差異,總會有一些電源不能很好保護,這時需要個別調整 R3 的數值,給生產造成麻煩;?
2)?在輸出電壓較低時,如 3.3V、5V,由于輸出電流大,過載時輸出電壓下降不大,也很難調整R3到一個理想的數值;?
3)?在正激應用時,輔助電壓 Vaux 雖然也跟隨輸出變化,但跟輸入電壓 HV 的關系更大,也很難調整 R3 到一個理想的數值。?這時如果采用輔助電路來實現保護關斷,會達到更好的效果。
Tips
輔助關斷電路的實現原理
在過載或短路時,輸出電壓降低,電壓反饋的光耦不再導通,輔助關斷電路當檢測到光耦不再導通時,延遲一段時間就動作,關閉電源。
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的uc3842开关电源电路图_UC3842 的原理及应用详解 (上)的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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