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1、2005年第3期仪表技术—79—用UC3842芯片设计开关电源胡君臣(辽宁科技学院自控系,辽宁本溪117022)摘要:介绍电流控制型脉宽调制器UC3842的原理及特性,并讨论其在设计中应注意的问题。关键词:脉宽调制;电流控制;开关电源中图分类号:TM44文献标识码:B文章编号:1006-2394(2005)03-0079-02ADesignofSwitchPowerwithUC3842HUJun2chen(Dept.ofAutomaticControl,LiaoningInstituteofSciencean
2、dTechnology,Benxi117022,China)Abstract:ThebasicprincipleandsuperorityofthechipUC3842anditsapplicationinDCtoDCconverterwereintroduced.Somead2vicesforreadersintheprocessofdesignweregiven.Keywords:PWM(pulse2widthmodulation);currentmodecontroller;switchpower笔者最
3、近设计了由UC3842组成的DC2DC转换首先由电源通过启动电阻R1提供电流给电容C2器,总的框架采用参考文献中现成的电路。但由于输充电,当C2电压达到UC3842的启动电压门槛值16V入电压和工作频率不同,重新设计了电路参数。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1UC3842的内部结构和特点冲期间,场效应管导通,电流通过变压器原边,同时把UC3842是美国Unitrode公司生产的一种高性能能量储存在变压器中。根据同名端标识情况,此时变单端输出式
4、电流控制型脉宽调制器芯片。UC3842为8脚双列直插式封装,其内部原理框图如图1所示。主要由5.0V基准电压源、用来精确地控制占空比调定的振荡器、降压器、电流测定比较器、PWM锁存器、高增益E/A误差放大器和适用于驱动功率MOSFET的大电流推挽输出电路等构成。端1为COMP端;端2为反馈端;端3为电流测定端;端4接Rt、Ct确定锯齿波频率;端5接地;端6为推挽输出端,有拉、灌电流图1UC3842内部结构图的能力;端7为集成块工作电源电压端,可以工作在8～40V;端8为内部供外用的基准电压5V,带载能力50m
5、A。2电路结构与工作原理图2所示为笔者在实际工作中使用的电路图。输入电压为24V直流电。三路直流输出,分别为+5V/4A,+12V/0.3A和-12V/0.3A。所有的二极管都采用快速反应二极管,核心PWM器件采用UC3842。开关管采用快速大功率场效应管。2.1启动过程图2开关电源原理图收稿日期:2005-01作者简介:胡君臣(1963—),男,辽宁宽甸人,硕士,讲师,从事自控技术教学和科研工作。—80—仪表技术2005年第3期压器各路副边没有能量输出。当6脚输出的高电平脉式中:Ls———变压器次级绕组电感
6、;Uo———输出电压;冲结束时,场效应管截止,根据楞次定律,变压器原边Toff———场效应管关闭时间。2为维持电流不变,产生下正上负的感生电动势,此时副因为Lp=nLs,则:(E/nLs)Ton=(Uo/Ls)Toff,ETon边各路二极管导通,向外提供能量。同时反馈线圈向=nUoToffUC3842供电。UC3842内部设有欠压锁定电路,其开Uo=(Ton/nToff)E(3)启和关闭阈值分别为16V和10V,如图3所示。在开上式说明,输出电压Uo与Ton成正比,与匝比n及启之前,UC3842消耗的电流在1
7、mA以内。电源电压Toff成反比。比如,由于电源电压变化或负载变化而引接通之后,当7端电压升至16V时UC3842开始工作,起输出电压降低时,反馈线圈的输出电压则会变低,从启动正常工作后,它的消耗电流约为15mA。因为而使2端电压变低,则脉宽调制器会相应的增大输出UC3842的启动电流在1mA以内,设计时参照这些参PWM波形的占空比,使大功率晶体管导通的时间变数选取R1,所以在R1上的功耗很小。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
8、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;输出脉冲图3UC3842起动时电流变化图的频率由4脚外接定时电阻Rt及定时电容Ct决定,f当然,若VCC端电压较小时,在R1上的压降很小,1.8全部供电工作都可由R1降
