UC3842_UC3843隔离单端反激式开关电源电路图
UCC38C43隔离单端反激式开关电源电路图
UC3842/UC3843隔离单端反激式开关电源电路
图
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压型脉宽调制(PWM)技术,而近年电流型PWM技术得到了飞速发展。相比电压型PWM,电流型PWM具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善,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集成控制器已经产品化,极大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型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
转换器是开关电源中最重要的组成部分之一,其有5种基本类型: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。
图1 电路结构图
电路工作过程如下:当M1导通时,它在变压器初级电感线圈中存储能量,与变压器
次级相连的二极管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。
图2 M1导通与截止的等效拓扑
电流型PWM
与电压型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型PWM电路的工作情况(不考虑互感)。电路如图3所示。
UC3843开关电源经典讲解
开关电源原理
一、开关电源的电路组成:
开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器〔EMI〕、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。
开关电源的电路组成方框图如下:
二、输入电路的原理及常见电路:
1、AC输入整流滤波电路原理:
防雷电路:当有雷击,产生高压经电网导入电源时,由MOV1、MOV2、MOV3:F1、F2、F3、FDG1组成的电路进展保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时,其阻值降低,使高压能量消耗在压敏电阻上,假设电流过大,F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。
②输入滤波电路:C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进展抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。当电源开启瞬间,要对C5充电,由于瞬间电流大,加RT1〔热敏电阻〕就能有效的防止浪涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上,一定时间后温度升高后RT1阻值减小〔RT1是负温系数元件〕,这时它消耗的能量非常小,后级电路可正常工作。
③整流滤波电路:交流电压经BRG1整流后,经C5滤波后得到较为纯洁的直流电压。假设C5容量变小,输出的交流纹波将增大。
2、DC输入滤波电路原理:
输入滤波电路:C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进展抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。C3、C4为安规电容,L2、L3为差模电感。
最新开关电源原理UC3843
开关电源原理U C3843
开关电源原理
一、开关电源的电路组成:
开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。
开关电源的电路组成方框图如下:
二、输入电路的原理及常见电路:
1、AC输入整流滤波电路原理:
①防雷电路:当有雷击,产生高压经电网导入电源时,由MOV1、MOV2、MOV3:F1、F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时,其阻值降低,使高压能量消耗在压敏电阻上,若电流过大,F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。
②输入滤波电路:C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。当电源开启瞬间,要对C5充电,由于瞬间电流大,加RT1(热敏电阻)就能有效的防止浪涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上,一定时间后温度升高后RT1阻值减小(RT1是负温系数元件),这时它消耗的能量非常小,后级电路可正常工作。
③整流滤波电路:交流电压经BRG1整流后,经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5容量变小,输出的交流纹波将增大。
2、 DC输入滤波电路原理:
①输入滤波电路:C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。C3、C4为安规电容,L2、L3为差模电感。
开关电源原理UC3843
开关电源原理
一、开关电源的电路组成:
开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率变换电路、PWM 控制器电路、输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。
开关电源的电路组成方框图如下:
二、输入电路的原理及常见电路:
1、AC输入整流滤波电路原理:
①防雷电路:当有雷击,产生高压经电网导入电源时,由MOV1、MOV2、MOV3:F1、F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时,其阻值降低,使高压能量消耗在压敏电阻上,若电流过大,F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。
②输入滤波电路:C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。当电源开启瞬间,要对C5充电,由于瞬间电流大,加RT1(热敏电阻)就能有效的防止浪涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上,一定时间后温度升高后RT1阻值减小(RT1是负温系数元件),这时它消耗的能量非常小,后级电路可正常工作。
③整流滤波电路:交流电压经BRG1整流后,经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5容量变小,输出的交流纹波将增大。
2、DC输入滤波电路原理:
①输入滤波电路:C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。C3、C4为安规电容,L2、L3为差模电感。
UC3843开关电源经典讲解
开关电源原理
一、开关电源的电路组成:
开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率变换电路、PWM 控制器电路、输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。
开关电源的电路组成方框图如下:
二、输入电路的原理及常见电路:
1、AC输入整流滤波电路原理:
① 防雷电路:当有雷击,产生高压经电网导入电源时,由MOV1、MOV2、MOV3:F1、
F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时,其阻值降低,使高压能量消耗在压敏电阻上,若电流过大,F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。
②输入滤波电路:C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。当电源开启瞬间,要对C5充电,由于瞬间电流大,加RT1(热敏电阻)就能有效的防止浪涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上,一定时间后温度升高后RT1阻值减小(RT1是负温系数元件),这时它消耗的能量非常小,后级电路可正常工作。
③整流滤波电路:交流电压经BRG1整流后,经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5容量变小,输出的交流纹波将增大。
2、 DC输入滤波电路原理:
① 输入滤波电路:C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪
声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。C3、C4为安规电容,L2、L3为差模电感。
UC3843开关电源经典讲解
开关电源原理
一、开关电源的电路组成:
开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率变换电路、PWM 控制器电路、输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。
开关电源的电路组成方框图如下:
二、输入电路的原理及常见电路:
1、AC输入整流滤波电路原理:
防雷电路:当有雷击,产生高压经电网导入电源时,由MOV1、MOV2、MOV3:F1、F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时,其阻值降低,使高压能量消耗在压敏电阻上,若电流过大,F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。
②输入滤波电路:C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。当电源开启瞬间,要对C5充电,由于瞬间电流大,加RT1(热敏电阻)就能有效的防止浪涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上,一定时间后温度升高后RT1阻值减小(RT1是负温系数元件),这时它消耗的能量非常小,后级电路可正常工作。
③整流滤波电路:交流电压经BRG1整流后,经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若
C5容量变小,输出的交流纹波将增大。
2、DC输入滤波电路原理:
输入滤波电路:C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。C3、C4为安规电容,L2、L3为差模电感。
UC3842 UC3843工作原理、参数资料、电路分析及维修方法 v
UC3842 UC3843原理
UC3842A UC3843A 是高性能固定频率电流模式控制器专为离线和直流至直流变换器应用而设计,为设计人员提供只需最少外部元件就能获得成本效益高的解决方案。这些集成电路具有可微调的振荡器、能进行精确的占空比控制、温度补偿的参考、高增益误差放大器。电流取样比较器和大电流图腾柱式输出,是驱动功率MOSFET的理想器件。
其它的保护特性包括输入和参考欠压锁定,各有滞后、逐周电流限制、可编程输出静区时间和单个脉冲测量锁存。这些器件可提供8脚双列直插塑料封装和14脚塑料表面贴装封装(SO-14)。SO-14封装的图腾柱式输出级有单独的电源和接地管脚。
UC3842A 有16V(通)和10 伏(断)低压锁定门限,十分适合于离线变换器。UC3843A是专为低压应用设计的,低压锁定门限为8.5伏(通)和7.6V(断)。
特点:
微调的振荡器放电电流,可精确控制占空比.
电流模式工作到500KHZ
自动前馈补偿
锁存脉宽调制,可逐周限流
内部微调的参考电压,带欠压锁定
大电流图腾柱输出
欠压锁定,带滞后
低启动和工作电流
直接与安森美半导体的SENSEFET产品接口
引脚
功能引脚功能说明8管
脚
14管脚
1 1 补偿该管脚为误差放大器输出,并可用于环路补偿。
2 3 电压反馈该管脚是误差放大器的反相输入端,通常通过一个电阻分压器连至开关电源输出。
3 5 电流取样一个正比于电感器电流的电压接至此输入,脉宽调制器使用此信息中止输出开关的导通。
4 7 RT/CT 通过将电阻RT连接至Vref以及电容CT连接
UC3843开关电源经典讲解解读
开关电源原理
一、开关电源的电路组成:
开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率变换电路、PWM 控制器电路、输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。
开关电源的电路组成方框图如下:
二、输入电路的原理及常见电路:
1、AC输入整流滤波电路原理:
① 防雷电路:当有雷击,产生高压经电网导入电源时,由MOV1、MOV2、MOV3:
F1、F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时,其阻值降低,使高压能量消耗在压敏电阻上,若电流过大,F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。
②输入滤波电路:C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。当电源开启瞬间,要对C5充电,由于瞬间电流大,加RT1(热敏电阻)就能有效的防止浪涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上,一定时间后温度升高后RT1阻值减小(RT1是负温系数元件),这时它消耗的能量非常小,后级电路可正常工作。
③整流滤波电路:交流电压经BRG1整流后,经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5容量变小,输出的交流纹波将增大。
2、DC输入滤波电路原理:
① 输入滤波电路:C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪
声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。C3、C4为安规电容,L2、L3为差模电感。
UC3843开关电源经典讲解
开关电源原理
一、开关电源的电路组成:
开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率变换电路、PWM 控制器电路、输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。
开关电源的电路组成方框图如下:
二、输入电路的原理及常见电路:
1、AC输入整流滤波电路原理:
① 防雷电路:当有雷击,产生高压经电网导入电源时,由MOV1、MOV2、MOV3:F1、
F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时,其阻值降低,使高压能量消耗在压敏电阻上,若电流过大,F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。
②输入滤波电路:C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。当电源开启瞬间,要对C5充电,由于瞬间电流大,加RT1(热敏电阻)就能有效的防止浪涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上,一定时间后温度升高后RT1阻值减小(RT1是负温系数元件),这时它消耗的能量非常小,后级电路可正常工作。
③整流滤波电路:交流电压经BRG1整流后,经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5容量变小,输出的交流纹波将增大。
2、 DC输入滤波电路原理:
① 输入滤波电路:C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪
声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。C3、C4为安规电容,L2、L3为差模电感。
基于uc3842的boost电路18v~
〔1〕整流桥的选择:隔离变压器输出的交流电压为18V,整流桥的电流最大可达5~6A,为了得到较好的直流量,用全桥整流,整流桥的耐压应为50V以上,正向电流大于等于8A,实际电路中采用10A/600V整流桥。故使用T10XB60整流桥与1000uf 0.22nf电容并联组成整流桥再参加7818稳压芯片使其输出18v直流电。
2.1 DC-DC主回路拓扑
根据题目要求,设计在负载电流为1A以下,输入为10V时,输出为20V的直流稳压电源,最大输出功率为20W,电压调节的最大误差在1 %之内的直流稳压电源。
1.1 DC-DC 主回路拓扑
方案一:间接直流变流电路:构造如图1所示,但由于采用屡次变换,电路中的损耗较大,效率较低,而且构造较为复杂。可实现升降压功能,电压传输比范围宽,输入输出电气隔离,但是由于能量变换较多,构造相对复杂,在非电气隔离要求的小功率场合并不适宜;采用屡次变换,电路中的损耗较大,效率较低,而且构造较为复杂。
直流交流交流直流
逆变电路隔离变压器整流、滤波
图1 间接直流变换电路
方案二:Boost 升压斩波电路:
BOOST电路〔如3所示〕,可通过调整开关器件S的PWM占空比来实现
输出电压稳压或稳流等性能。BOOST电路具有构造简单,工作稳定,控制相对方便,效率较高等优点。
DC
L
图2 BOOST升压斩波电路构造框图
综上所述:本开关电源并联供电系统中的DC/DC模块采用B变换器拓扑。
2.2 稳压控制方案
方案一:采用单片机数字控制单片机可实时采集多路电压,与内部设定的参考电压进展比拟,采用PI算法等可输出PWM波,从而控制DC/DC各模块的工作状态,但是系统调试比拟复杂。
UC3842UC3843工作原理参数资料电路分析及维修方法v
UC3842UC3843工作原理参数资料电路分析及维修方法v
一、工作原理:
1.输入电压稳压:
2.参考电压:
3.误差放大器:
误差放大器与参考电压和反馈电压进行比较,产生控制信号,使输出电压保持在设定值。
4.电流模式控制:
电流模式控制是UC3842/43的核心功能。通过外接电流感测电阻将电压转换成电流,然后进行误差放大和反馈。
5.PWM控制:
PWM控制器与误差放大器和电流模式控制器协同工作,根据误差放大器的控制信号和电流模式控制器的反馈信号,产生对开关管的PWM控制信号,控制开关管的通断。
6.开关管驱动:
二、参数资料:
1.输入电压范围:8V至20V
2.输出功率范围:5W至150W
3.输出电压范围:0.5V至5V(通常为12V、15V等)
4.输出电流范围:0A至2A
5.PWM频率范围:50kHz至500kHz
6.工作温度范围:-40℃至125℃
三、电路分析:
1.输入电源电路:通过电阻分压电路将输入电压接入UC3842/43的供电管脚。
2.外部电感:用于限流。
3.故障保护电路:包括过电流保护、过载保护等功能。
4.参考电压调节电路:通过外接分压电阻网络调整参考电压,用于电流模式控制和误差放大器。
5.误差放大器:用于比较参考电压和反馈电压,产生控制信号,保持输出电压稳定。
6.电流模式控制:通过外接电流感测电阻将电压转换为电流,然后进行误差放大和反馈。
7.PWM控制:根据误差放大器的控制信号和电流模式控制器的反馈信号,生成对开关管驱动信号。
8.开关管驱动:将PWM信号驱动外部开关管,实现对输出电压的调节和稳压控制。
UC3842A UC3843A特点,引脚图及应用电路
UC3842A UC3843A特点,引脚图及应用电路
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UC3842A UC3843A特点,引脚图及应用电路
UC3842A,UC3843A是高性能固定频率电流模式控制器专为离线和直流至直流变换器应用而设计,为设计人员提供只需最少外部元件就能获得成本效益高的解决方案。这些集成电路具有可微调的振荡器、能进行精确的占空比控制、温度补偿的参考、高增益误差放大器。电流取样比较器和大电流图腾柱式输出,是驱动功率MOSFET的理想器件。
UC3842A UC3843A特点:
微调的振荡器放电电流,可精确控制占空比.
电流模式工作到500KHZ
自动前馈补偿
锁存脉宽调制,可逐周限流
内部微调的参考电压,带欠压锁定
大电流图腾柱输出
欠压锁定,带滞后
低启动和工作电流
UC3842A 有16V(通)和10 伏(断)低压锁定门限,十分适合于离线变换器。
UC3843A是专为低压应用设计的,低压锁定门限为8.5伏(通)和7.6V(断)。
UC3842A,UC3843A引脚图及引脚功能描述
这些器件可提供8脚双列直插塑料封装和14脚塑料表面贴装封装(SO-14)。SO-14封装的图腾柱式输出级有单独的电源和接地管脚。
图1 UC3842A,UC3843A引脚图
引脚
功能
引脚功能说明
8管脚
14管脚
1
1
补偿
该管脚为误差放大器输出,并可用于环路补偿。
2
3
电压反馈
该管脚是误差放大器的反相输入端,通常通过一个电阻分压器连至开关电源输出。
一个初学者对UC3842UC3843开关电源的理解
⼀个初学者对UC3842UC3843开关电源的理解★题外话:
作为⼀个初学者,就我个⼈⽽⾔,我最需要的⼊门资料是简答、易懂,最重要的是严谨。不过,我在⽹上搜集了⼀些资料,总是不令⼈满意,总是不知不觉掉⼊了某⼀个坑⾥,不可⾃
拔,因此,⾃⼰总结⼀些资料,⼒求严谨、简答、明了,使后进者避免误区。
由于⾃⼰只是⼀个普通技术⼈员,我很少看含有⼤量数据的计算的资料,更侧重于定性分
析,同时,也由于⾃⼰也是初学者,实践经验⽐较少,若有错误,敬请各位指教。
★ UC3842/UC3843开关电源的理解(⼀)
UC3842/UC3843开关电源是⾼频开关电源,与低频开关电源相对应。⾼频开关电源是先把
⼯频(50Hz)220VAC先转换为⼏⼗KHz,通过⾼频变压器隔离、降压,得到所需的直流电
压。⽽低频开关电源是直接将50Hz 220VAC通过低频变压器,转换为所需电压。
UC3842/UC3843是电流型PWM开关电源控制器。
先解释⼀下PWM,PWM(Pulse Width Modulation)为脉冲宽度调制,简称脉宽调制,是
将模拟信号转换为脉波的⼀种技术,⼀般转换后脉波的周期固定,但脉波的占空⽐会依模拟信
号的⼤⼩⽽改变。
PWM技术是⼀种对模拟信号电平的数字编码⽅法,通过使⽤⾼分辨率计数器(调制频率)调
制⽅波的占空⽐,从⽽实现对⼀个模拟信号的电平进⾏编码。其最⼤的优点是从处理器到被控
对象之间的所有信号都是数字形式的,⽆需再进⾏数模转换过程;⽽且对噪声的抗⼲扰能⼒也
⼤⼤增强(噪声只有在强到⾜以将逻辑值改变时,也可能对数字信号产⽣实质的影响),这也
UC3843开关电源经典讲解
开关电源原理
一、开关电源的电路组成:
开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率变换电路、PWM 控制器电路、输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。
开关电源的电路组成方框图如下:
二、输入电路的原理及常见电路:
1、AC输入整流滤波电路原理:
① 防雷电路:当有雷击,产生高压经电网导入电源时,由MOV1、MOV2、MOV3:
F1、F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时,其阻值降低,使高压能量消耗在压敏电阻上,若电流过大,F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。
②输入滤波电路:C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。当电源开启瞬间,要对C5充电,由于瞬间电流大,加RT1(热敏电阻)就能有效的防止浪涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上,一定时间后温度升高后RT1阻值减小(RT1是负温系数元件),这时它消耗的能量非常小,后级电路可正常工作。
③整流滤波电路:交流电压经BRG1整流后,经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5容量变小,输出的交流纹波将增大。
2、DC输入滤波电路原理:
① 输入滤波电路:C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪
声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。C3、C4为安规电容,L2、L3为差模电感。
UC3843开关电源经典讲解
开关电源原理
一、开关电源的电路组成:
开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率变换电路、PWM 控制器电路、输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。
开关电源的电路组成方框图如下:
二、输入电路的原理及常见电路:
1、AC输入整流滤波电路原理:
① 防雷电路:当有雷击,产生高压经电网导入电源时,由MOV1、MOV2、MOV3:
F1、F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时,其阻值降低,使高压能量消耗在压敏电阻上,若电流过大,F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。
②输入滤波电路:C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。当电源开启瞬间,要对C5充电,由于瞬间电流大,加RT1(热敏电阻)就能有效的防止浪涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上,一定时间后温度升高后RT1阻值减小(RT1是负温系数元件),这时它消耗的能量非常小,后级电路可正常工作。
③整流滤波电路:交流电压经BRG1整流后,经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5容量变小,输出的交流纹波将增大。
2、DC输入滤波电路原理:
① 输入滤波电路:C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪
声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。C3、C4为安规电容,L2、L3为差模电感。
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UC3842/UC3843隔离单端反激式开关电源电路图
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压型脉宽调制(PWM)技术,而近年电流型PWM技术得到了飞速发展。相比电压型PWM,电流型PWM具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善,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集成控制器已经产品化,极大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型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
转换器是开关电源中最重要的组成部分之一,其有5种基本类型: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。
图1 电路结构图
电路工作过程如下:当M1导通时,它在变压器初级电感线圈中存储能量,与变压器次级相连的二极管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。
图2 M1导通与截止的等效拓扑
电流型PWM与电压型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型PWM电路的工作情况(不考虑互感)。电路如图3所示。设V导通,则有
L·diL/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,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高电平,经过或非门输出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,经或非门输出为高电平,V导通。
图3 理想空载下电流型PWM电路
简言之,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。
图4 工作时序图
UC3842简介(点击查看:UC3842A UC3843A中文资料)
Unitrode公司的UC3842是一种高性能固定频率电流型控制器,包含误差放大器、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。
图5 UC3842结构图
各管脚功能简介如下。
1脚COMP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FEED BACK是反馈电压输入端,此脚与内部误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。在外围电路中,在功率开关管(如VMos管)的源极串接一个小阻值的取样电阻,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±lA。这种图腾柱结构对被驱动的功率管的关断有利,因为当三极管VTl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~+30V之间波动,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,可输出精确的+5V基准电压,电流可达50mA。
UV3842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℃,输出电流为1A。
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滤掉射频干扰,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是限流电阻,C1为滤波电容。正常工作后,自馈线圈N2上的高频电压经过VD1、C1整流滤波,就作为UC3842的正常工作电压。R5、C4用以改善内部误差放大器的频率响应,R1是斜坡补偿电阻。开关频率。C5为消噪电容,R10是过流检测电阻,R7是VMOS开关功率管的栅极限流电阻。由C8、VD1、R11、VD2、C9构成两级吸收回路,用于吸收尖峰电压。VD1和VD3选用恢复二极管FR305。VD4为输出级的整流管,采用肖特基二极管,以满足高频、大电流整流之需要。
图6 UC3842构成的开关电源电路
当NMOS管导通时,初级线圈N1电流线性增大,磁场增强,次级线圈中VD4截止,由电容C10向负载供电;此时,脉冲变压器原边回路中VD2亦截止,N1这时起存储能量的作用。当NMOS管截止后,初级线圈电流减小,磁场减弱,次级线圈回路中VD4导通,能量通过VD4及C10向负载释放,输出直流电压,部分能量由VD2向电阻R12和电容C9释放。
为保证开关电源输出直流电压不受干扰,电路中提供了稳压电路。一是采用NMOS管源极串接电阻R9,把电流信号变为电压信号,送入UC3842作为比较电压,控制激励脉冲的占空比,达到稳压目的。二是变压器T中的线圈N2间接采样,起到电压反馈作用,N2间接采样后,经过VD1和C3整流,在C3上取样,该电压一方面经过R3和R4分压送到UC3842的2管脚加到误差放大器A3的反相输入端,另一方面直接送到UC3842的7管脚,作为芯片供电电压。电路刚启动时由输入电压经整流滤波降压给芯片供电,工作后由反馈电压供电,因而UC3842的电源电压反映了输出电压的变化,起到反馈作用,使输出电压稳定。三是在
UC3842中,锯齿波发生器输出锯齿波的斜率还与输入电压有关,当输入电压升高时锯齿波斜率增大,使输出激励脉冲占空比减小,从而使输出电压维持稳定,反之亦然,实际上相当于反馈控制。
总结
UC3842是目前流行的电流型PWM信号发生器,具有精度高、电压稳定、外围电路简单、价格低廉等优点,广泛应用在输出电压范围是4.9~5.1V、功率为20~60W的小型功率开关电源中。