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采用UC3844设计的60W开关电源线路图

发布时间:2019-07-31 11:20:55来源:

采用UC3844设计的60W开关电源线路图
先由电源通过启动电阻R?1提供电流给电容C2充电,当C2电压达到UC3842的启动电压门槛值16V时,UC3842开始工作并提供驱动脉冲,由6端输出推动开关管工作,输出信号为高低电压脉冲。高电压脉冲期间,场效应管导通,电流通过变压器原边,同时把能量储存在变压器中。根据同名端标识情况,此时变压器各路副边没有能量输出。当6脚输出的高电平脉冲结束时,场效应管截止,根据楞次定律,变压器原边为维持电流不变,产生下正上负的感生电动势,此时副边各路二极管导通,向外提供能量。同时反馈线圈向UC3842供电。UC3842内部设有欠压锁定电路,其开启和关闭阈值分别为16V10V,如图3所示。在开启之前,UC3842消耗的电流在1mA以内。电源电压接通之后,当7端电压升至16VUC3842开始工作,启动正常工作后,它的消耗电流约为15mA。因为UC3842的启动电流在1mA以内,设计时参照这些参数选取R1,所以在R1上的功耗很小。



   当然,若VCC端电压较小时,在R1上的压降很小,全部供电工作都可由R1降压后来完成。但是,通常情况下,VCC端电压都比较大,这样完全通过R1来提供正常工作电压就会使R1自身功耗太大,对整个电源来说效率太低。一般来说,随着UC3842的启动,R1的工作也就基本结束,余下的任务交给反馈绕组,由反馈绕组产生电压来为UC3842供电。故R1的功率不必选得很大,1W2W就足够了。笔者认为,虽然理论上UC3842启动电流在1mA以内,但实际应用时,按1.62.0mA设计则工作比较便利。即当VCC端电压为U伏时 2.2稳压过程
  从图2中可知,当场效应管导通时,整流电压加在变压器T初级绕组Np上的电能变成磁能储存在变压器中,在场效应管导通结束时,Np绕组中电流达到比较大值Ipmax,根据法拉第电磁感应定律:
   由于电源电压变化或负载变化而引起输出电压降低时,反馈线圈的输出电压则会变低,从而使2端电压变低,则脉宽调制器会相应的增大输出PWM波形的占空比,使大功率晶体管导通的时间变长;反之,当电源电压变化或负载变化而引起输出电压升高时,则脉宽调制器会相应的减小PWM输出脉冲波形的占空比,使大功率晶体管导通的时间变短,从而维持输出电压为一恒定值。
  UC3842为固定工作频率脉宽调制方式,输出电压或负载变化时仅调整占空比,控制场效应管的导通时间。反馈电压输入2脚,此脚电压与内部2.5V基准进行比较,产生控制电压,从而控制脉冲宽度;输出脉冲的频率由4脚外接定时电阻Rt及定时电容Ct决定,f的单位取CtμF3脚为电感电流传感器端,当取样超过1V时,缩小导通脉宽,使电源处于间隙工作状态;6脚,输出端,内部为图腾柱式,上升、下降时间仅50ns,驱动能力为±1A7脚,供电输入,起振后工作电压为1013V,低于10V停止工作,功耗为15mW8脚,内部基准5V(50mA)
2.3过流保护原理
  当负载电流超过额定值或短路时,场效应管电流增加,R9上的电压反馈至3(电压大于1V),通过内部电流放大器使导通宽度变窄,输出电压下降,直至使UC3842停止工作,没有触发脉冲输出,使场效应管截止,达到保护功率管的目的。短路现象消失后,电源自动恢复正常工作。
2.4过压保护原理
  当因某种原因使输出电压过高时,由反馈绕组形成的电压也高,从而使2脚的电压过高,内部保护电路起动,使6脚输出脉冲高电平时间变短,或不输出高电平使开关管截止。
2.5开关管保护电路
  由D3R10C1R11C14D4构成,消除由变压器漏感产生的反峰电压,从而使开关工作电压不至于太高而毁坏。
3、设计中的注意事项
3.1起动电路的设计
   电容C2储存的能量要能满足电源开始正常 工作的需要,使得UC38427脚有稳定、充足的输入供给。即电容C2的放电时间要大于UC3 842输出脉冲的高电平持续时间。否则,电源将出现打嗝现象。因此,电容C2的容量和 质量的选取非常重要。笔者在实际设计过程中,C2曾用100μF铝电解电容,经常发现 电源打嗝;测量反馈端电压,总是太低,以至于反馈端的整流二极管都没有工作,说明反馈 端电压幅度不够。原因在于C2容量不够,不能提供足够的能量来使UC3842充分工作,因此 ,容量比较好在100μF以上。
3.2反馈绕组的设计
  当UC3842启动后,若反馈绕组不能提供足够的UF,电路就会不停地起动 ,出现打嗝现象。另外,根据笔者的经验,若UF大于17.5V时, 也会引起UC3842工作异常,导致输出脉冲占空比变小,输出电压变低。故而反馈绕组匝数的 选取及其缠绕是非常重要的,一般可按1315V设计,使UC3842正常工作时,7脚的电压维持 13V左右。


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