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[导读]我们都知道开关模式电源(Switch Mode Power Supply,简称SMPS),又称交换式电源、开关变换器,是一种高频化电能转换装置,是电源供应器的一种。其功能是将一个位准的电压,透过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压或电流。1、PWM 开关电源集成控制 IC-UC3842 工作原理

我们都知道开关模式电源(Switch Mode Power Supply,简称SMPS),又称交换式电源、开关变换器,是一种高频化电能转换装置,是电源供应器的一种。其功能是将一个位准的电压,透过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压或电流。1、PWM 开关电源集成控制 IC-UC3842 工作原理

UC3842 工作原理

下图为 UC3842 内部框图和引脚图,UC3842 采用固定工作频率脉冲宽度可控调制方式,共有 8 个引脚,各脚功能如下:①脚是误差放大器的输出端,外接阻容元件用于改善误差放大器的增益和频率特性;②脚是反馈电压输入端,此脚电压与误差放大器同相端的 2.5V 基准电压进行比较,产生误差电压,从而控制脉冲宽度;③脚为电流检测输入端, 当检测电压超过 1V 时缩小脉冲宽度使电源处于间歇工作状态;④脚为定时端,内部振荡器的工作频率由外接的阻容时间常数决定,f=1.8/(RT×CT);⑤脚为公共地 . 端;⑥脚为推挽输出端,内部为图腾柱式,上升、下降时间仅为 50ns 驱动能力为±1A ;⑦脚是直流电源供电端,具有欠、过压锁定功能,芯片功耗为 15mW;⑧脚为 5V 基准电压输出端,有 50mA 的负载能力。

UC3842 内部原理框图

UC3842 是一种性能优异、应用广泛、结构较简单的 PWM 开关电源集成控制器,由于它只有一个输出端,所以主要用于音 . 端控制的开关电源。

UC3842 7 脚为电压输入端,其启动电压范围为 16-34V。在电源启动时,VCC﹤16V,输入电压施密物比较器输出为 0,此时无基准电压产生,电路不工作;当 Vcc﹥16V 时输入电压施密特比较器送出高电平到 5V 蕨 . 稳压器,产生 5V 基准电压,此电压一方面供 . 销内部电路工作,另一方面通过⑧脚向外部提供参考电压。一旦施密特比较器翻转为高电平(芯片开始工作以后),Vcc 可以在 10V-34V 范围内变化而不影响电路的工作状态。当 Vcc 低于 10V 时,施密特比较器又翻转为低电平,电路停止工作。

当基准稳压源有 5V 基准电压输出时,基准电压检测逻辑比较器即达 . 出高电平信号到输出电路。同时,振荡器将根据④脚外接 Rt、Ct 参数产生 f=/Rt.Ct 的振荡信号,此信号一路直接加到图腾柱电路的输入端,另一路加到 PWM 脉宽 . 制 RS 触发器的置位端,RS 型 PWN 脉宽调制器的 R 端接电流检测比较器输出端。R 端为占空调节控制端,当 R 电压上升时,Q 端脉冲加宽,同时⑥脚送出脉宽也加宽(占空比增多);当 R 端电压下降时,Q 端脉冲变窄,同时 ⑥脚送出脉宽也变变窄(占空比减小)。

UC3842 各点时序如图所示,只有当 E 点为高电平时才有信号输出 ,并且 a、b 点全为高电平时,d 点才送出高电平,c 点送出低电平,否则 d 点送出低电平,c 点送出高电平。②脚一般接输出电压取样信号,也称反馈信号。当② 脚电压上升时,①脚电压将下降,R 端电压亦随之下降,于是⑥脚脉冲变窄;反之,⑥脚脉冲变宽。③脚为电流传感端,通常在功率管的源极或发射极串入一小阻值取样电阻,将流过开关管的电流转为电压,并将此电压引入 . 境脚。当负载短路或其它原因引起功率管电流增加,并使取样电阻上的电压超过 1V 时,⑥脚就停止脉冲输出,这样就可以有效的保护功率管不受损坏。

2、TOP224P 构成的 12V、20W 开关直流稳压电源电路

由 TOP224P 构成的 12V、20W 开关直流稳压电源电路如图所示。电路中使用两片集成电路:TOP224P 型三端单片开关电源(IC1),pc817A 型线性光耦合器 (IC2)。交流电源经过 UR 和 Cl 整流滤波后产生直流高压 Ui,给高频变压器 T 的一次绕组供电。VDz1、VD1 能将漏感产生的尖峰电压钳位到安全值, 并能衰减振铃电压。VDz1 采用反向击穿电压为 200V 的 P6KE200 型瞬态电压抑制器,VDl 选用 1A/600V 的 UF4005 型超快恢复二极管。

二次绕组电压通过 V 砬、C2、Ll 和 C3 整流滤波,获得 12V 输出电压 Uo。Uo 值是由 VDz2 稳定电压 Uz2、光耦中 LED 的正向压降 UF、R1 上的压降这三者之和来设定的。改变高频变压器的匝数比和 VDz2 的稳压值,还可获得其他输出电压值。R2、VDz2 五还为 12V 输出提供一个假负载,用以提高轻载时的负载调整率。反馈绕组电压经 VD3 和 C4 整流滤波后,供给 TOP224P 所需偏压。由 R2 和 VDz2 来调节控制端电流,通过改变输出占空比达到稳压目的。

共模扼流圈 L2 能减小由一次绕组接 D 端的高压开关波形所产生的共模泄漏电流。C7 为保护电容,用于滤掉由一次、二次绕组耦合电容引起的干扰。C6 可减小由一次绕组电流的基波与谐波所产生的差模泄漏电流。C5 不仅能滤除加在控制端上的尖峰电流,而且决定自启动频率,它还与 R1、R3 一起对控制回路进行补偿。

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