uc3842反激式开关电源设计原理图
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简介:本文主要介绍了关于uc3842反激式开关电源设计原理图,下面一起来看看:
UC3842 的工作原理
UC3842 内部组成框图如图1所示。其中: 1 脚是内部误差放大器的输出端, 通常此脚与2 脚之间接有反馈网络, 以确定误差放大器的增益和频响。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( 一般为2.5 V) 进行比较, 产生误差电压。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。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。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.7 脚接电源, 当供电电压低于16 V 时, UC3842 不工作, 此时耗电在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 之间波动, 低于10V 则停止工作。工作时耗电约为15 mA.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, 它主要包括误差放大器、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 的电压调整率可达0.01% , 工作频率为500 kHz.
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图1 UC3842 管脚图和内部结构图
反激变换器的设计
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作为输入电压。反激变换器预定技术指标如下。
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 所示, 电路由主电路、控制电路、启动电路和反馈电路4 部分组成。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之间。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) .
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。这个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。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;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。
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图2 系统原理图