采用UC3843的電流型開關(guān)電源

1、.采用UC3843的電流型開關(guān)電源采用UC3843的電流型開關(guān)電源2020-05-12 15：26電壓控制型開關(guān)電源會(huì)對(duì)開關(guān)電流失控，不便于過流保護(hù)，并且響應(yīng)慢、穩(wěn)定性差。與之相比，電流控制型開關(guān)電源是一個(gè)電壓、電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，能抑制電流失控的缺點(diǎn)，并且性能可靠、電路簡(jiǎn)單。據(jù)此，我們用UC3842芯片設(shè)計(jì)了一個(gè)電流控制型開關(guān)電源。為了進(jìn)步輸出電壓的精度，系統(tǒng)沒有采用離線式構(gòu)造，而采用直接反響式構(gòu)造。本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上充分考慮了電磁兼容性和平安性，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)、家電、視聽和照明設(shè)備。電流控制型開關(guān)電源的原理框圖電流型控制是針對(duì)電壓型控制的缺點(diǎn)而開展起來的，在保存了電壓控制型的輸出電壓反響控制

2、部分外，又增加了一個(gè)電流反響環(huán)節(jié)，其原理框如圖1所示。圖1電流控制型開關(guān)電源的原理框圖電流控制型開關(guān)電源是一個(gè)電壓、電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，內(nèi)環(huán)為電流控制環(huán)，外環(huán)為電壓控制環(huán)。當(dāng)U O變化導(dǎo)致UF變化，或I變化導(dǎo)致US變化時(shí)，都會(huì)使PWM電路的輸出脈沖占空比發(fā)生變化，從而改變UO，到達(dá)輸出電壓穩(wěn)定的目的。電流型控制芯片UC3842 UC3842是一塊功能齊全、較為典型的單端電流型PWM控制集成電路，內(nèi)包含誤差放大器、電流檢測(cè)比較器、PWM鎖存器、振蕩器、內(nèi)部基準(zhǔn)電源和欠壓鎖定等單元。它提供8端口雙列直插塑料封裝和14端口塑料外表貼裝封裝，內(nèi)部構(gòu)造如圖2所示。圖2 UC3842內(nèi)部電路8端口雙列直插

3、塑料封裝的UC3842各管端口功能簡(jiǎn)介。端口COMP是內(nèi)部誤差放大器的輸出端。端口VFB是反響電壓輸入端，與內(nèi)部誤差放大器同相輸入端的+2.5V基準(zhǔn)電壓進(jìn)展比較，產(chǎn)生誤差電壓，控制脈沖的寬度。端口ISENSE是電流傳感端。在應(yīng)用電路中，在MOSFET的源極串接一個(gè)小阻值的取樣電阻，將脈沖變壓器的電流轉(zhuǎn)換成電壓并送入端口，控制脈沖的寬度。端口RT/CT是定時(shí)端。鋸齒波振蕩器的振蕩頻率f=1.8/RTCT，電流形式工作頻率可達(dá)500kHz。端口GND是接地。端口OUTPUT是輸出端，此端口為圖騰柱式輸出，驅(qū)動(dòng)電流的峰值高達(dá)l.0A。端口VCC是電源。當(dāng)供電電壓低于16V時(shí)，UC3824不工作，此時(shí)

4、耗電在1mA以下。芯片工作后，輸入電壓可在1030V之間波動(dòng)，工作電流約為15mA。端口VREF是基準(zhǔn)電壓輸出，可輸出準(zhǔn)確的+5V基準(zhǔn)電壓，電流可達(dá)50mA。UC3842構(gòu)成電流控制型開關(guān)電源1電路組成UC3842構(gòu)成的電流控制型開關(guān)電源電路如圖3所示。圖3 UC3842構(gòu)成電流控制型開關(guān)電源2工作原理220V交流電先通過濾波網(wǎng)絡(luò)濾掉各種干擾。電阻R1主要用來消除斷電瞬間殘留的電壓，熱敏電阻RT1可以限制浪涌電流，壓敏電阻VDR保護(hù)電路免受雷電的沖擊。然后，再經(jīng)過B1整流、C4濾波，獲得約300V直流電壓后分兩路輸出：一路經(jīng)開關(guān)變壓器T加到MOSFET Q1的漏極，另一路經(jīng)R3加到C17的正端

5、。當(dāng)C17的正端電位升到R16時(shí)，端口得工作電壓，UC3842電路啟動(dòng)，端口電位上升，Q1開場(chǎng)導(dǎo)通，同時(shí)端口的5V電壓通過內(nèi)電路建立。C17容量最好在lO0F以上,否那么電源將出現(xiàn)打嗝現(xiàn)象。C12濾波電容消除在開關(guān)時(shí)會(huì)產(chǎn)生尖峰脈沖，C11為消噪電容，R6、C13決定鋸齒波振蕩器的振蕩頻率，R9、C15用來確定誤差放大器的增益和頻響。C14起斜坡補(bǔ)償作用，能進(jìn)步采樣電壓的可靠性。正常工作后，線圈N2上的高頻電壓經(jīng)過D2、R17、C18、D3為UC3842提供工作電壓。當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，整流電壓加在開關(guān)變壓器初級(jí)繞組上的電能變成磁能儲(chǔ)存在開關(guān)變壓器中。開關(guān)管截止后，能量通過次級(jí)繞組釋放到負(fù)載上。D7

6、、D8是脈沖整流二極管，C7、R5吸收旁路開機(jī)瞬間出現(xiàn)的脈沖電流，L3、C8、C9、C10組成濾波電路。輸出電壓可由下式描繪。UO=UITON/KTOFF式中，UO為輸出電壓，UI為整流電壓，K為變壓器的變壓比，TON為Q1的導(dǎo)通時(shí)間，TOFF為Q2的截止時(shí)間。由上式可知，輸出電壓和開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間及輸入電壓成正比，與變壓器的變壓比及開關(guān)管的截止時(shí)間成反比。C16、R12、D5用來限制柵極電壓和電流，進(jìn)而改善Q1開關(guān)速度，有利于改善電磁兼容性。R13主要來防止Q1柵極懸空，D1、R4、C5和D6、R16、C20構(gòu)成兩級(jí)吸收回路，用于吸收尖峰電壓，防止Q1損壞。系統(tǒng)中的穩(wěn)壓電路有：電流反響電路。

7、Q1源極串接取樣電阻R15，把電流信號(hào)變?yōu)殡妷盒盘?hào)，送入U(xiǎn)C3842內(nèi)部的電流檢測(cè)比較器同相端。當(dāng)Q1導(dǎo)通，電流斜率上升時(shí)，取樣電阻R15的電壓增加。一旦R15的電壓等于電流檢測(cè)比較器反相端的電壓，內(nèi)部觸發(fā)器復(fù)位，Q1截止，即實(shí)現(xiàn)了以電流控制端口鼓勵(lì)脈沖的占空比來穩(wěn)定輸出電壓。C19用來抑制取樣電流的尖脈沖。電壓反響電路。主要由可編程精細(xì)穩(wěn)壓器TL431和線性光電耦合器PC817組成。輸出電壓經(jīng)R21、R22分壓后得到取樣電壓，送到可編程精細(xì)穩(wěn)壓器TL431的參考端口，改變R21、R22的阻值，使TL431的穩(wěn)壓值變化，即可改變開關(guān)電源的輸出電壓。C21、R19對(duì)可編程精細(xì)穩(wěn)壓器TI431內(nèi)部

8、放大器進(jìn)展相位補(bǔ)償。系統(tǒng)通過改變光電耦合器U2的發(fā)光強(qiáng)度來改變UC3842反響端電壓以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。當(dāng)輸出電壓升高時(shí)，TL431兩端的電壓UKA保持不變，光電耦合器控制端電流增大，端口反響端電壓值隨之增大，UC3842內(nèi)部的電流檢測(cè)比較器反相端的電壓變低，輸出端端口的脈沖信號(hào)占空比變低，開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間減少，輸出電壓降低；反之，假設(shè)輸出電壓下降時(shí)，UC3842的輸出脈沖占空比增大，輸出電壓增高，到達(dá)穩(wěn)壓目的。另一方面，端口電源電壓由D2整流、C18濾波產(chǎn)生，反映了輸出電壓的變化，起到反響作用，使輸出電壓穩(wěn)定。電路有前饋線調(diào)整功能。在負(fù)載不變時(shí)，輸入電壓突然增加，開關(guān)變壓器的感應(yīng)電流由于輸入電壓增加

9、而迅速斜升，因反響信號(hào)和誤差信號(hào)尚未改變，限流作用發(fā)生比較快，故脈沖寬度變得比較窄。所以，市電的變化在影響輸出之前己被補(bǔ)償，即進(jìn)步了對(duì)輸入電壓的響應(yīng)速度。采用UC3843的電流型開關(guān)電源發(fā)布時(shí)間：2020-5-11 14：23：48|來源：第一價(jià)值網(wǎng)|查看：814次|TAG：UC3843電流型開關(guān)電源v：*behavior：url#default#VML；o：*behavior：url#default#VML；w：*behavior：url#default#VML；.shapebehavior：url#default#VML；/*Style Definitions*/table.MsoNorm

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19、壓型控制的缺點(diǎn)而開展起來的，在保存了電壓控制型的輸出電壓反響控制部分外，又增加了一個(gè)電流反響環(huán)節(jié)，其原理框如圖1所示。圖1電流控制型開關(guān)電源的原理框圖電流控制型開關(guān)電源是一個(gè)電壓、電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，內(nèi)環(huán)為電流控制環(huán)，外環(huán)為電壓控制環(huán)。當(dāng)U O變化導(dǎo)致UF變化，或I變化導(dǎo)致US變化時(shí)，都會(huì)使PWM電路的輸出脈沖占空比發(fā)生變化，從而改變UO，到達(dá)輸出電壓穩(wěn)定的目的。電流型控制芯片UC3842 UC3842是一塊功能齊全、較為典型的單端電流型PWM控制集成電路，內(nèi)包含誤差放大器、電流檢測(cè)比較器、PWM鎖存器、振蕩器、內(nèi)部基準(zhǔn)電源和欠壓鎖定等單元。它提供8端口雙列直插塑料封裝和14端口塑料外表貼裝封

20、裝，內(nèi)部構(gòu)造如圖2所示。圖2 UC3842內(nèi)部電路8端口雙列直插塑料封裝的UC3842各管端口功能簡(jiǎn)介。端口COMP是內(nèi)部誤差放大器的輸出端。端口VFB是反響電壓輸入端，與內(nèi)部誤差放大器同相輸入端的+2.5V基準(zhǔn)電壓進(jìn)展比較，產(chǎn)生誤差電壓，控制脈沖的寬度。端口ISENSE是電流傳感端。在應(yīng)用電路中，在MOSFET的源極串接一個(gè)小阻值的取樣電阻，將脈沖變壓器的電流轉(zhuǎn)換成電壓并送入端口，控制脈沖的寬度。端口RT/CT是定時(shí)端。鋸齒波振蕩器的振蕩頻率f=1.8/RTCT，電流形式工作頻率可達(dá)500kHz。端口GND是接地。端口OUTPUT是輸出端，此端口為圖騰柱式輸出，驅(qū)動(dòng)電流的峰值高達(dá)l.0A。端

21、口VCC是電源。當(dāng)供電電壓低于16V時(shí)，UC3824不工作，此時(shí)耗電在1mA以下。芯片工作后，輸入電壓可在1030V之間波動(dòng)，工作電流約為15mA。端口VREF是基準(zhǔn)電壓輸出，可輸出準(zhǔn)確的+5V基準(zhǔn)電壓，電流可達(dá)50mA。UC3842構(gòu)成電流控制型開關(guān)電源1電路組成UC3842構(gòu)成的電流控制型開關(guān)電源電路如圖3所示。圖3 UC3842構(gòu)成電流控制型開關(guān)電源2工作原理220V交流電先通過濾波網(wǎng)絡(luò)濾掉各種干擾。電阻R1主要用來消除斷電瞬間殘留的電壓，熱敏電阻RT1可以限制浪涌電流，壓敏電阻VDR保護(hù)電路免受雷電的沖擊。然后，再經(jīng)過B1整流、C4濾波，獲得約300V直流電壓后分兩路輸出：一路經(jīng)開關(guān)變

22、壓器T加到MOSFET Q1的漏極，另一路經(jīng)R3加到C17的正端。當(dāng)C17的正端電位升到R16時(shí)，端口得工作電壓，UC3842電路啟動(dòng)，端口電位上升，Q1開場(chǎng)導(dǎo)通，同時(shí)端口的5V電壓通過內(nèi)電路建立。C17容量最好在lO0F以上,否那么電源將出現(xiàn)打嗝現(xiàn)象。C12濾波電容消除在開關(guān)時(shí)會(huì)產(chǎn)生尖峰脈沖，C11為消噪電容，R6、C13決定鋸齒波振蕩器的振蕩頻率，R9、C15用來確定誤差放大器的增益和頻響。C14起斜坡補(bǔ)償作用，能進(jìn)步采樣電壓的可靠性。正常工作后，線圈N2上的高頻電壓經(jīng)過D2、R17、C18、D3為UC3842提供工作電壓。當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，整流電壓加在開關(guān)變壓器初級(jí)繞組上的電能變成磁能儲(chǔ)存

23、在開關(guān)變壓器中。開關(guān)管截止后，能量通過次級(jí)繞組釋放到負(fù)載上。D7、D8是脈沖整流二極管，C7、R5吸收旁路開機(jī)瞬間出現(xiàn)的脈沖電流，L3、C8、C9、C10組成濾波電路。輸出電壓可由下式描繪。UO=UITON/KTOFF式中，UO為輸出電壓，UI為整流電壓，K為變壓器的變壓比，TON為Q1的導(dǎo)通時(shí)間，TOFF為Q2的截止時(shí)間。由上式可知，輸出電壓和開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間及輸入電壓成正比，與變壓器的變壓比及開關(guān)管的截止時(shí)間成反比。C16、R12、D5用來限制柵極電壓和電流，進(jìn)而改善Q1開關(guān)速度，有利于改善電磁兼容性。R13主要來防止Q1柵極懸空，D1、R4、C5和D6、R16、C20構(gòu)成兩級(jí)吸收回路，用

24、于吸收尖峰電壓，防止Q1損壞。系統(tǒng)中的穩(wěn)壓電路有：電流反響電路。Q1源極串接取樣電阻R15，把電流信號(hào)變?yōu)殡妷盒盘?hào)，送入U(xiǎn)C3842內(nèi)部的電流檢測(cè)比較器同相端。當(dāng)Q1導(dǎo)通，電流斜率上升時(shí)，取樣電阻R15的電壓增加。一旦R15的電壓等于電流檢測(cè)比較器反相端的電壓，內(nèi)部觸發(fā)器復(fù)位，Q1截止，即實(shí)現(xiàn)了以電流控制端口鼓勵(lì)脈沖的占空比來穩(wěn)定輸出電壓。C19用來抑制取樣電流的尖脈沖。電壓反響電路。主要由可編程精細(xì)穩(wěn)壓器TL431和線性光電耦合器PC817組成。輸出電壓經(jīng)R21、R22分壓后得到取樣電壓，送到可編程精細(xì)穩(wěn)壓器TL431的參考端口，改變R21、R22的阻值，使TL431的穩(wěn)壓值變化，即可改變開

25、關(guān)電源的輸出電壓。C21、R19對(duì)可編程精細(xì)穩(wěn)壓器TI431內(nèi)部放大器進(jìn)展相位補(bǔ)償。系統(tǒng)通過改變光電耦合器U2的發(fā)光強(qiáng)度來改變UC3842反響端電壓以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。當(dāng)輸出電壓升高時(shí)，TL431兩端的電壓UKA保持不變，光電耦合器控制端電流增大，端口反響端電壓值隨之增大，UC3842內(nèi)部的電流檢測(cè)比較器反相端的電壓變低，輸出端端口的脈沖信號(hào)占空比變低，開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間減少，輸出電壓降低；反之，假設(shè)輸出電壓下降時(shí)，UC3842的輸出脈沖占空比增大，輸出電壓增高，到達(dá)穩(wěn)壓目的。另一方面，端口電源電壓由D2整流、C18濾波產(chǎn)生，反映了輸出電壓的變化，起到反響作用，使輸出電壓穩(wěn)定。電路有前饋線調(diào)整功能。在負(fù)載不變時(shí)，輸入電壓突然增加，開關(guān)變壓器的感應(yīng)電流由于輸入電壓增加而迅速斜升，因反響信號(hào)和誤差信號(hào)尚未改變，限流作用發(fā)生比較快，故脈沖寬度變得比較窄。所以，市電的變化在影響輸出之前己被補(bǔ)償，即進(jìn)