资源描述：
《小功率开关电源分析.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、同济大学屮徳学院关振源张娥摘要：木文从DC/DC转换器、电流型PWM控制器UC3842开始，若雨论述『一种小功率开关电源的棊木电路结构及其工作原理。关键词：DC/DC变换器；电流型PWM控制器；开关电源引言开关电源以其高效率、小体积等优点获得J'广泛应川。传统的开关电源普遍采川电爪型脉宽调制(PWM)技术,而近年电流熨PWM技术得到了飞速发展。相比电压舉PWM,电流世PWM具有加好的电压调整率和负载调整率,系统的稳是性和动态特性也得以明M改善，待别是其内在的限流能力和并联均流能力使控制电路变得简单
2、可靠。电流型PWM集成控制器已经产品化，极人推动了小功率开关电源的发展和应用，电流型PWM控制小功率电源12经取代电压型PWM控制小功率电源。Unitrode公司椎出的UC3842系列控制芯片是电流型PWM控制器的典型代表。DC/DC转换器Vb转换器是开关电源屮最贡要的组成部分之…，其有5种基木类型：单端止激式、单端反激式、推挽式、半桥式和全桥式转换器。下面匝点分析隔离式单端反激转换电路，电路结构图如图1所示。电路丁•作过程如下：当导通时，它在变压器初级电感线圈屮存储能最，打变压器次级相连的二极管
3、VD处于反偏压状态,所以二极管VD截止，在变压器次级无电流流过,即没有能最传递给负载：当M1截止时，变压器次级电感线圈屮的电压极性反转，使VD导通，给输出电容C充电，同时负载R上也有电流I流过。M1导通与截止的等效拓扑如图2所示。电平时，或非门输出始终为低电平，封锁PWM,这段时间山时钟振荡器OSC输出脉冲宽度一1辺-少4一冬一一"L决定，即pwm信号的死区时间。在振荡器输出脉冲下降同时，或非门两输入均为低电平，0[-qHHh经或非门输出为高电平，V导通。简言之，PWM信号的上升沿山振荡器下降沿决
4、定，jfuPWM的下降沿山电感电流限值信号和误差信号Ue共同决定，最大脉宽的下降沿受振荡器上升沿控制。图4为其工作时序图。电流型PWM打电压型PWM比较，电流型PWM控制在保留了输出电压反馈控制外，又增加了一个电感电流反馈环节，并以此电流反馈作为PWM所必须的斜坡函数。下面分析理想空载下电流烈PWM电路的T.作情况(不考虑互感)。电路如图3所示。设V导通，则有L-diUdt=ui(1)iL以斜率ui/L线性增长，L为T1原边电感。经无感电阻R1采样Ud=R1-iL送到脉宽比较器A2与Ue比较，当U
5、d>Ue,A2输出高电平，送到RS锁存器的复位端，此时或非门的两个输入中必有一•个髙电平，经过或非门输出血nni~inn低电平关断功率开关管v。当时钟输出为高％一'_•_•_■_L-pUC3842简介Unitrode公司的UC3842是一种高性能I占I定频率电流熨控制器，包禽误差放大器、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，其结构图如图5所示。各管脚功能简介如下。1脚COMP是内部谋差放人器的输出端，通常此脚打2脚Z间接令反馈网络，以确定课差放犬器的增益和频响。2脚FE
6、EDBACK是反馈电压输入端，此脚耳内部课差放大器同向输入端的基准电压（一般为+2.5V）进行比较，产生控制电压，控制脉冲的宽度。3脚ISENSE是电流传感端。在外帀电路屮，在功率开关管（如VMos管）的源极宙接一个小阻值的取样电阻，将脉冲变圧器的电流转换成电压，此电压送入3脚，控制脉宽。此外，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1V时，UC3842就停止输出,有效地保护了功率开关管。4脚RT/CT是定时端。锯齿波振荡器外接定时电容C和定时电阻R的公共端。1AW0Y壬叫•
7、1)0IWcmMVo0I0K45.电溉护（PNF）iw®1~~«Ct血■丄GMl~5UOSQ4AMGK>5脚GND是接地。6脚OUT是输出端，此脚为图滕柱式输出,驱动能力是±IA。这种图腾柱结构对被驱动的功率管的关断有利，因为洛三极管VTI截止时,VT2导通，为功率管关断时提供了低阻抗的反向抽取电流冋路，加速功率管的关断。7脚Vcc是电源。当供电电压低于+16V时，UC3824不工作，此时耗电在1mA以下。输入电压可以通过一个人阻值电阻从高压降压获得。芯片工作后,输入电压可在+10〜+30V之间波
8、动，低于+10V停止工作。工作时耗电约为15mA,此电流可通过反馈电阻提供。8脚VREF是基准电压输出，可输出卍精确的+5V基准电压，电流可达“50mA。：（IUV3842的电圧调整率可达胁艸0.01%,工作频率为500kH乙启动电流小于1mA,输入电压为10〜30V,基准电压为4.9〜5.1V,工作温度为0・70°C,输出电流为1A„开关稳圧电源由UC3842构成的开关电源电路如图6所示,T为高频变压器。刚开机时,220V交流电先通过PNF滤掉射频丁扰，再经过整流滤波获得约+30
