采用UC3842a的反激式开关电源设计

采用uc3842的反激式开关电源设计   <<版权声明:本文由容源电子网(www_dziuu_com)整理提供,部分内容来源于网络,如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》




摘要: 采用安森美公司的电流控制型脉宽调制芯片UC3842 为一款1 kW 铅酸蓄电池充电器控制电路设计了输出功率为25 W 的辅助电源。   <<版权声明:本文由容源电子网(www_dziuu_com)整理提供,部分内容来源于网络,如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》




根据文献[ 5] 设计了UC3842 的外围电路, 分析了输出反馈控制回路用元器件参数的计算方法, 并结合给定功率场效应管最大耐压值设计了反激式高频变压器, 最后将采用UC3842a的反激式开关电源设计设计参数制作的样机安装到充电器控制板上, 充电器在满载采用UC3842a的反激式开关电源设计下工作稳定。实验结果表明: 样机工作稳定可靠, 具有采用UC3842a的反激式开关电源设计的静态特性和动态特性。    <<版权声明:本文由容源电子网(www_dziuu_com)整理提供,部分内容来源于网络,如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》





高频开关稳压电源采用UC3842a的反激式开关电源设计具有效率高、体积小、重量轻等突出优点而得到了广泛应用。传统的开关电源控制电路普遍为电压型拓扑, 只有输出电压(www.dziuu.com)单闭控制环路, 系统响应慢, 线性采用UC3842a的反激式开关电源设计率精度偏低。   <<版权声明:本文由容源电子网(www_dziuu_com)整理提供,部分内容来源于网络,如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》




随着PWM 技术的飞速发展产生的电流型模式拓扑很快被大家认同和广泛应用。电流型控制系统是电压电流双闭环系统, 一个是检测输出电压的电压外环, 一个是检测开关管电流且具有逐周期限流功能的电流内环, 具有更好的电压采用UC3842a的反激式开关电源设计率和负载采用UC3842a的反激式开关电源设计率, 稳定性和动态特性也得到明显改善。   <<版权声明:本文由容源电子网(www_dziuu_com)整理提供,部分内容来源于网络,如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》




UC3842是一款单电源供电, 带电流正向补偿, 单路调制输出的高性能固定频率电流型控制集成芯片。本设计采用UC3842 制作一款1 kW 铅酸电池充电器控制板用的辅助电源样机, 并对其进行工作环境下的测试。    <<版权声明:本文由容源电子网(www_dziuu_com)整理提供,部分内容来源于网络,如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》




1 UC3842 的工作原理




UC3842 内部组成框图如图1采用UC3842a的反激式开关电源设计。   <<版权声明:本文由容源电子网(www_dziuu_com)整理提供,部分内容来源于网络,如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》




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其中: 1 脚是内部误差放大器的输出端, 通常此脚与2 脚采用UC3842a的反激式开关电源设计接有反馈网络, 以确定误差放大器的增益和频响。   <<版权声明:本文由容源电子网(www_dziuu_com)整理提供,部分内容来源于网络,如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》




2 脚是反馈电压输入端, 将取样电压加到误差放大器的反相输入端, 再与同相输入端的基准电压( 采用UC3842a的反激式开关电源设计为2.5 V) 进行比较, 产生误差电压。   <<版权声明:本文由容源电子网(www_dziuu_com)整理提供,部分内容来源于网络,如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》




3 脚是电流检测输入端, 与取样电阻配合, 构成过流保护电路。当电源电压异常时, 功率开关管的电流增大, 当取样电阻上的电压超过1 V时, U C3842 就停止输出, 可以有效地保护功率开关管。   <<版权声明:本文由容源电子网(www_dziuu_com)整理提供,部分内容来源于网络,如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》




4 脚外接锯齿波振荡器外部定时电阻与定时电容, 决定振荡频率。   <<版权声明:本文由容源电子网(www_dziuu_com)整理提供,部分内容来源于网络,如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》




5 脚接地。


6 脚是输出端, 此脚为图腾柱式输出, 能提供±1A 的峰值电流, 可驱动双极型功率开关管或MOSFET.   <<版权声明:本文由容源电子网(www_dziuu_com)整理提供,部分内容来源于网络,如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》




7 脚接电源, 当供电电压低于16 V 时, UC3842 不工作, 采用UC3842a的反激式开关电源设计耗电在1 mA 以下。输入电压可以通过一个大阻值电阻从高压降压获得。芯片工作后, 输入电压可在10~ 30 V 采用UC3842a的反激式开关电源设计波动, 低于10V 则停止工作。工作时耗电约为15 mA.   <<版权声明:本文由容源电子网(www_dziuu_com)整理提供,部分内容来源于网络,如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》




8 脚是基准电压输出, 可输出精确的5 V 基准电压, 电流可达50mA.由图1( b) 可见, 它主要采用UC3842a的反激式开关电源设计误差放大器、PWM 比较器、PWM 锁存器、振荡器、内部基准电源和欠压锁定等单元。U C3842 的电压采用UC3842a的反激式开关电源设计率可达0.01% , 工作频率为500 kHz. 

2 反激变换器的设计    <<版权声明:本文由容源电子网(www_dziuu_com)整理提供,部分内容来源于网络,如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》




电路图如下:   <<版权声明:本文由容源电子网(www_dziuu_com)整理提供,部分内容来源于网络,如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》




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此次设计的反激变换器是从1 kW 充电器全桥开关电源初级侧高压直流部分取电采用UC3842a的反激式开关电源设计输入电压。反激变换器预定技术指标如下。    <<版权声明:本文由容源电子网(www_dziuu_com)整理提供,部分内容来源于网络,如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》





输入电压: 240~ 380 V DC; 输出电压: 12 V DC; 输出电流: 2 A; 纹波电压: ±500 mV;输出功率: 25 W;效率: 85% ;开关频率: 65 kHz;占空比:小于40%。
如图2 采用UC3842a的反激式开关电源设计, 电路由主电路、控制电路、启动电路和反馈电路4 部分组成。   <<版权声明:本文由容源电子网(www_dziuu_com)整理提供,部分内容来源于网络,如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》




主电路采用单端反激式拓扑,它是升降压斩波电路演变后加隔离变压器构成的,该电路具有结构简单, 效率高, 输入电压范围宽等优点。工作模式选择在断续模式到临界模式采用UC3842a的反激式开关电源设计。功率开关管选用N??MOSFET STP9NK70ZFP( 700 V, 5 A)。次级整流二极管选用肖特基二极管SR540( 40 V, 5 A) .    <<版权声明:本文由容源电子网(www_dziuu_com)整理提供,部分内容来源于网络,如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》





控制电路是整个开关电源的核心, 控制的好坏直接决定了电源整体性能。采用UC3842a的反激式开关电源设计电路采用峰值电流型双环控制,即在电压闭环控制系统中加入峰值电流反馈控制。电路电流环控制采用UC3842 内部电流环,电压外环采用T L431 和光耦PC817 构成的外部误差放大器,误差电压直接送到UC3842 的1 脚。   <<版权声明:本文由容源电子网(www_dziuu_com)整理提供,部分内容来源于网络,如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》




误差电压与电流比较器的同相输入端3 脚经采样电阻采集到初级侧电流进行比较,从而调节输出端脉冲宽度。2 脚接地。R4, C5 是UC3842 的定时元件, 决定UC3842 的工作频率,此设计中R4= 5.6 kΩ ,C5= 3300 pF.当UC3842 的1 脚电压低于1 V 时,输出端将关闭;   <<版权声明:本文由容源电子网(www_dziuu_com)整理提供,部分内容来源于网络,如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》




当3 脚上的电压高于1 V 时,电流限幅电路将开始工作,UC3842 的输出脉冲中断。开关管上波形出现"打嗝"现象,从而可以实现过压、欠压、限流等保护功能。   <<版权声明:本文由容源电子网(www_dziuu_com)整理提供,部分内容来源于网络,如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》


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发布日期:2019年07月13日  所属分类:参考设计