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1、同济大学中徳学院关振源张敏摘要：本文从DC/DC转换器、电流型PWM控制器UC3842开始，着巫论述了•种小功率开关电源的基本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、小体积等优点获得了广泛应用。传统的开关电源普遍采用电爪型脉宽调制(PWM)技术，而近年电流型PWM技术得到了飞速发展。和比电压型PWM,电流型PWM貝有更好的电压调整率和负载调整率，系统的稳定性和动态特性也得以明显改:禅,特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可靠。电流型PWM集成控制
2、器U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控制小功率电源已经取代电压世PWM控制小功率电源。Unitrode公司推出的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转换器是开关电源中最重要的组成部分Z其有5种棊本类型：单端正激式.单端反激式、推挽式、半桥式和全桥式转换器。下面重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，它徃变压器初级电感线圈屮存储能最，与变压器次级相连的二极管VD处于反偏床状态，所以二极管VD截止，在变斥器次级无电流
3、流过，即没有能量传递给负载：当M1截止时,变压器次级电感线圈中的电压极性反转,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。uiDrive送到RS锁存器的复位端，此时或非门的两_n_n_TL_n_TLIIII1j/lyt电流型PWM与电压mPWM比较，电流熨PWM控制征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•“三一•的斜坡函数。下面分析理想空载下电流型PWM电路的工作悄况(不考虑互感)。电路如图3所示。设V导通，则有L-diL/
4、dt=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Ud>Ue,A2输出高电平，个输入■!'必有一个窩电平，经过或非门输出gc低电平关断功率开关管V。当时钟输出为高°。电平时，或非门输出始终为低电平，封锁PWM,这段时间由时钟振荡器OSC输出脉冲宽度决定，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，m经或非门输出为高电平，V导通。简言Z,PWM信号的上升沿由振荡器下降沿决定,而PWM的下降沿由电感电流限值信号和误差信号
5、Ue共同决定，最大脉宽的下降沿受振荡器上升沿控制。图4为英工作时序图。UC3842简介Unitrode公司的UC3842是一利】髙性能固定频率电流型控制器，包含误差放人器、PWM比较器、PWM锁存器、振荡器、内部某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是内部误差放人器的输出端，通常此脚与2脚Z间接冇反馈网络，以确定误芳放人器的増益和频响。2脚FEEDBACK是反馈电压输入端，此脚与内部误差放人器同向输入端的基准电压（•般为+2.5V）进行比较，产牛•控制电压，控制脉冲的宽度。3脚ISE
6、NSE是电流传感端。在外围电路中，在功率开关管（如VMos管）的源极串接一个小阻值的収样电阻，将脉冲变压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。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冇利，因为当三极管VTI截止时，VT2导通，为功率管关断时提供了低阻抗
7、的反向抽取电流回路，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。输入屯压可以通过一个人阻值电阻从高压降压获得。芯片工作厉，输入电压可在+10〜+30VZ间波动，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，可输岀构精确的+5V基准电压，电流可达50mAoUV3842的电压调整率可达0.01%,工作频率为500kHz,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,
8、输出电流为1Ao开关稳压电源由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F扰，再经过整流滤波获得约+300V直流电压，然后经R2降压后向UC3842提供+16V启动电压。R1是限流电阳，C1为滤波电容。止常工作后，口馈线圈N2上的高频电压经过V
