电流控制的开关电源系统
UC3845电流控制型芯片开关电源
本电源设计拟采用UC3845电流控制型芯片开关电源。
电源数量：1.±150V，2．两路+12V3.+5V4.+3.3V5.+1.8V6.-12V其中1.2.3.6之间需要互相隔离。
3.6之间可以不隔离。
每路功耗分析1、±150V要求电流最大不超过30Ma,故该路路最大功率P1=150*0.03=4.5W。
2、两路+12V相同，只是要互相隔离，每路功率为0.6W,故P2=0.6*2=1.2W。
3、第3路+5V主要为系统控制部分供电，其第4路和第5路均由第3路而来。
为保证可靠性并为以后升级留下余量，电源系统 1.8V能够提供的电流大于300mA;整个系统在3.3V上消耗的电流与外部条件有很大的关系，这里假设不超过200ma,故3.3V电源能够提供600ma电流电流即可。
与3.3V连接的外设有：液晶的部分接口；外部RTC接口；键盘接口，ADC接口；其他如指示灯，蜂鸣器，看门狗等。
故P3=1.8*0.3+3.3*0.6=2.52W。
4、从+5V到+3.3V和+1.8V通过LEO芯片（SPX1117或者LM1117），这两个芯片要消耗一定的功耗。
从+5V到+1.8V压降 3.2V，电流为0.3A，故P5-1.8=3.2*0.3=0.96W，从+5V到 3.3V压降为 1.7V，电流为0.6A，故P5-3.3=1.7*0.6＝1.02W。
所以P4=0.96+1.02=1.98W。
5、液晶主要有+5V和-12V供电，功耗P5为两片SED1520功耗2*0.25＝0.5W，还有背光电源的功耗，估算为0.25W,故P5＝0.5+0.25＝0.75W。
从以上分析来看，系统总的最大功耗Pmax=P1+P2+P3+P4+P5=4.5+1.2+2.52+1.98+0.75=10.95W＝11W。
所以最后需要的电源：1、±150V/0.03A2、两路+12V/0.05A3、+5V/1A4、-12V/0.07A高频变压器设计方法一高频变压器的设计是研制单片开关电源的关键技术。
分析电流控制型开关电源方案
分析电流控制型开关电源方案随着电力电子技术的高速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。
开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关晶体管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。
开关电源和线性电源相比，二者的成本都随着输出功率的增加而增长，但二者增长速率各异。
线性电源成本在某一输出功率点上，反而高于开关电源，这一成本反转点。
随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术在不断地创新，这一成本反转点日益向低输出电力端移动，这为开关电源提供了广泛的发展空间。
电压控制型开关电源会对开关电流失控，不便于过流保护，并且响应慢、稳定性差。
与之相比，电流控制型开关电源是一个电压、电流双闭环控制系统，能克服电流失控的缺点，并且性能可靠、电路简单。
据此，我们用UC3842芯片设计了一个电流控制型开关电源。
为了提高输出电压的精度，系统没有采用离线式结构，而采用直接反馈式结构。
本系统在设计上充分考虑了电磁兼容性和安全性，可广泛应用于工业、家电、视听和照明设备。
电流控制型开关电源的原理框图电流型控制是针对电压型控制的缺点而发展起来的，在保留了电压控制型的输出电压反馈控制部分外，又增加了一个电流反馈环节，其原理框如图1所示。
图1 电流控制型开关电源的原理框图电流控制型开关电源是一个电压、电流双闭环控制系统，内环为电流控制环，外环为电压控制环。
当U O变化导致UF变化，或I变化导致US变化时，从而改变UO，达到输出电压稳定的目的。
电流型控制芯片UC3842UC3842 采用固定工作频率脉冲宽度可控调制方式，共有8 个引脚，各脚功能如下：①脚是误差放大器的输出端，外接阻容元件用于改善误差放大器的增益和频率特性；②脚是反馈电压输入端，此脚电压与误差放大器同相端的2.5V 基准电压进行比较，产生误差电压，从而控制脉冲宽度；③脚为电流检测输入端，当检测电压超过1V时缩小脉冲宽度使电源处于间歇工作状态；④脚为定时端，内部振荡器的工作频率由外接的阻容时间常数决定，f=1.8/（RT×CT）；⑤脚为公共地端；⑥脚为推挽输出端，内部为图腾柱式，上升、下降时间仅为50ns 驱动能力为±1A ；⑦脚是直流电源供电端，具有欠、过压锁定功能，芯片功耗为15mW；⑧脚为5V 基准电压输出端，有50mA 的负载能力。
第三节 开关电源电压型控制和电流型控制基本原理
电压型控制的优点
• 1。单环控制，易于设计和分析； • 2。噪声裕量大； • 3。多路输出时，交叉调节性能好。
负载
0
x
PWM比较器 + C1 z=xy
R3
PI调节器
X为误差信号
+
Vref
将前面各个环节的传递函数代入上述控制系统，并进行 归一化后可以得到博德图。从博德图可知，电压模式控 制的开关电源，其稳定性和动态特性之间的矛盾比较突 出。（参阅教材和参考书得到此问题的详尽解释）
电压型控制的过电流保护形式 及其常用控制芯片
一、电压控制模式和电流控制模式
开关电源的控制模式分为：电压控制模式（Voltage Mode Control)和电流控制模式(Current Mode Control)两种。 电压控制模式：仅有一个输出电压反馈控制环。 电流控制模式：输出电压反馈控制外环和电流控制内环。 电流控制模式分类：峰值电流、滞环电流和平均电流控 制模式三种。
t=0
Qs =
π ( M1 − M 2 + 2M c )
2( M 1 + M 2 )
, 通过合理选择 M c，就可以使 Qs > 0,
MC − M2 n ] e0 从而保证系统的稳定。 此时误差en = [ M C + M1
峰值电流控制的优缺点及其 集成电路芯片
优点：（1）系统得稳定性增强，响应速度快（能够直接将干
开关电源电流控制原理
开关电源电流控制原理开关电源电流控制原理1. 引言在现代电子设备的设计和应用中，开关电源是一种常见的电源供应方案。
相比传统的线性电源，开关电源具有高效率、小体积、低成本等优点，因此被广泛应用于各个领域。
在开关电源中，电流控制是一个关键的技术，通过合理的电流控制手段可以实现电源的稳定工作和优化性能。
本文将从开关电源电流控制的原理出发，深入探讨其深度和广度。
2. 开关电源的基本原理开关电源主要由变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路等几个基本部分组成。
其中，变压器起到了电压变换的作用，整流电路将交流电转换为直流电，滤波电路用于去除直流电中的纹波，稳压电路则确保输出电压的稳定。
这些部分协同工作，实现了开关电源的正常运行。
3. 开关电源电流控制的基本原理在开关电源中，电流控制的基本原理是通过控制开关管的导通和截止时间来实现的。
电流控制的主要手段有三种：固定频率恒定占空比控制、固定占空比变频控制和边界控制。
固定频率恒定占空比控制是最常用的一种方法，通过调节开关管的导通时间和截止时间来控制输出电流的大小。
固定占空比变频控制则是在保持占空比不变的情况下改变开关频率来控制电流。
而边界控制是根据输入电压和输出电流的边界条件来控制开关管的导通和截止时间。
4. 开关电源电流控制的影响因素在进行开关电源电流控制时，有一些关键因素需要考虑。
首先是开关管的导通电流和截止电流。
导通电流的大小决定了输出电流的上限，而截止电流的大小决定了输出电流的下限。
其次是开关管的导通和截止时间。
导通时间的长短决定了输出电流的持续时间，截止时间的长短决定了输出电流的间断时间。
输入电压和负载变化也会对电流控制产生影响。
5. 开关电源电流控制的优化策略为了实现更好的电流控制效果，可以采取一些优化策略。
首先是采用合适的控制算法来控制开关管的导通和截止时间。
常见的控制算法有PID控制、模糊控制和神经网络控制等。
其次是使用合适的电感和电容进行滤波，以减小输出电流的纹波。
开关电源电流控制模式工作原理
开关电源电流控制模式工作原理1. 电流控制模式简介开关电源的电流控制模式是一种常见的控制方法，主要用于稳定和调节电源的输出电流。
通过检测电源的输出电流并对其进行相应的调节，可以确保输出电流保持在一个预设的范围内。
这种控制模式在各种电子设备和系统中得到了广泛应用，如计算机、通信设备、医疗设备等。
2. 反馈环路组成电流控制模式的开关电源通常包含一个反馈环路，用于将输出电流与预设值进行比较，并根据比较结果进行调节。
反馈环路主要由电流检测器、误差放大器、调节器、PWM比较器和开关管等元件组成。
3. 误差放大器误差放大器是反馈环路中的一个关键元件，用于放大输出电流与预设值之间的误差。
误差放大器的输出与输入成比例关系，当输出电流偏离预设值时，误差放大器的输出会相应地增加或减小，以驱动调节器进行相应的调节。
4. 调节器调节器是反馈环路中的另一个重要元件，它通常采用PID（比例-积分-微分）控制器或类似的控制器。
调节器接收误差放大器的输出信号，并根据预设的控制参数（如比例系数、积分系数和微分系数）计算出一个控制信号。
该控制信号用于调节PWM比较器的输出，从而控制开关管的通断时间。
5. PWM比较器PWM比较器是开关电源中的另一个关键元件，它根据调节器输出的控制信号和振荡器输出的三角波信号进行比较，产生一个脉宽调制信号。
该信号的脉冲宽度与控制信号的大小成比例关系，从而控制开关管的通断时间，进而调节输出电流的大小。
6. 开关管控制开关管是开关电源中的主要执行元件，用于控制电源的通断。
在电流控制模式下，开关管的通断时间由PWM比较器输出的脉宽调制信号控制。
当脉宽调制信号为高电平时，开关管导通，电能输出到负载；当脉宽调制信号为低电平时，开关管关断，停止电能输出。
通过调节脉宽调制信号的占空比（即高电平时间占一个周期的比例），可以调节输出电流的大小。
7. 输出电压调整在某些情况下，开关电源需要具备输出电压调整功能。
通过在反馈环路中引入输出电压检测和相应的调节机制，可以实现对输出电压的稳定和调节。
基于UC3842的电流控制型脉宽调制开关稳压电源的研究
基于UC3842的电流控制型脉宽调制开关稳压电源的研究摘要：介绍了UC3842的特点和原理，并对其构成的电流控制型脉宽调制开关稳压电源进行了分析和实验。
实验结果表明，该开关稳压电源具有频响快、电压调整率和负载调整率高的特点，是一种性能较好的开关稳压电源。
关键词：UC3842；开关稳压电源；电压调整率；负载调整率1 引言电源装置是电力电子技术应用的一个重要领域，其中高频开关式直流稳压电源由于具有效率高、体积小和重量轻等突出优点，获得了广泛地应用。
开关电源的控制电路可以分为电压控制型和电流控制型，前者是一个单闭环电压控制系统，系统响应慢，很难达到较高的线形调整率精度；后者是一个电压、电流双闭环控制系统，电流控制型较电压控制型有不可比拟的优点。
本文介绍的UC3842是美国Unitrode公司生产的一种高性能单端输出式电流控制型脉宽调制器芯片，由该集成电路构成的开关稳压电源和电压控制型脉宽调制开关稳压电源相比具有以下特点：（1）管脚数量少，外围电路简单，价格低廉；（2）电压调整率很好；（3）负载调整率明显改善；（4）频响特性好，稳定幅度大；（5）具有过流限制、过压保护和欠压锁定功能。
因此他是目前比较理想的新型的脉宽调制器，其内部原理框图如图1所示。
2 UC3842简介2．1 主要特点·工作电压8～40 V·电流传感和电压反馈输入－0．3～＋5．5 V·误差放大输出吸入电流10 mA·欠压锁存功能·占空比可调·最高开关频率500 kHz，稳定度0．2％，电源效率高·内部有高稳定度的基准电压源5．0 V·稳定性能好，电压调整率很容易达到0．01％，启2．2 工作原理UC3842为8脚双列直插式封装形式，如图1所示，他内部主要由5．0 V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。
开关电源电压和电流两种控制类型
开关电源电压和电流两种控制类型开关电源有两种控制类型，一种是电压控制（Voltage Mode Control），另一种是电流控制（Current Mode Control）。
二者有各自的优缺点，很难讲某种控制类型对所有应用都是最优化的，应根据实际情况加以选择。
1、电压控制型开关电源的基本原理是什么？电压控制是开关电源最常用的一种控制类型。
以降压式开关稳压器（即Buck变换器）为例，电压控制型的基本原理及工作波形分别如图2-2-2（a）、（b）所示。
电压控制型的特点是首先通过对输出电压进行取样（必要时还可增加取样电阻分压器），所得到的取样电压UQ就作为控制环路的输入信号；然后对取样电压UQ和基准电压UREF进行比较，并将比较结果放大成误差电压Ur，再将Ur送至PWM 比较器与锯齿波电压UJ进行比较，获得脉冲宽度与误差电压成正比的调制信号。
图中的振荡器有两路输出，一路输出为时钟信号（方波或矩形波），另一路为锯齿波信号，CT为锯齿波振荡器的定时电容。
T为高频变压器，VT为功率开关管。
降压式输出电路由整流管VD1、续流二极管VD2、储能电感L和滤波电容CO组成。
PWM锁存器的R 为复位端，S为置位端，Q为锁存器输出端，输出波形如图2-2-2（b）所示。
图2-2-2电压控制型开关电源的基本原理及工作波形（a）基本原理；（b）工作波形2、电压控制型开关电源有哪些优点？电压控制型开关电源具有以下优点：（1）它属于闭环控制系统，且只有一个电压反馈回路（即电压控制环），电路设计比较简单。
（2）在调制过程中工作稳定。
（3）输出阻抗低，可采用多路电源给同一个负载供电。
3、电压控制型开关电源有哪些缺点？电压控制型开关电源的主要缺点如下：（1）响应速度较慢。
虽然在电压控制型电路中使用了电流检测电阻RS，但RS并未接入控制环路。
因此，当输入电压发生变化时，必须等输出电压发生变化之后，才能对脉冲宽度进行调节。
由于滤波电路存在滞后时间，输出电压的变化要经过多个周期后才能表现出来。
开关电源输出电流限制电路
开关电源输出电流限制电路
开关电源是一种常用的电源供应器，具有高效率、稳定性好等优点，因此在许多电子设备中广泛应用。
然而，在实际应用中，由于各种原因（如过载、短路等），开关电源的输出电流可能会超过设定值，导致设备损坏，甚至危及人身安全。
为了防止这种情况的发生，我们需要设计一种输出电流限制电路。
输出电流限制电路主要由一个限流电路和一个反馈电路组成。
限流电路通常采用电感、电阻等元器件来限制输出电流，例如采用串联电感的方式实现电流限制。
当输出电流超过限流值时，电感将产生反向电势，使得输出电流减小，从而达到限流的效果。
反馈电路则通过感知输出电流并反馈到控制元件（如MOS管）上，控制元件会自动减小输出电流，从而保护电子设备。
除了限流电路和反馈电路，输出电流限制电路还要考虑保护机制。
比如，当输出电流超过限流值时，电源可以自动切断输出电流，以避免设备损坏。
此外，还可以增加短路保护、过压保护等机制，以提高开关电源的稳定性和安全性。
总之，输出电流限制电路是保护电子设备的重要组成部分，应该在开关电源的设计中充分考虑。
通过合理的电路设计和保护机制的增强，可以有效提高开关电源的稳定性和安全性，保护电子设备不受损坏，为人们的生活和工作带来更多的便利。
- 1 -。
电流控制PWM开关电源
流的变化 ，它不经过任何误差放大器就能在脉冲比 较 器 中改 变 输 出 ห้องสมุดไป่ตู้ 冲 宽
度 ，实 质上起到 了前馈 控 制作用 ，即输入 电压 变化 尚未 导 致 输 出 电 压 变 化 时 ，就 由电流 内环 产生调 节作用 。而在 电压控 制模 式 中 ，检测 电路对输 入 电 压 的 变 化 没 有 直 接 的 反 映 ，一直要等 到输 出电压 发 生一 定变化后 ，再 去调
节脉 冲宽度 ，一般要等 ５ — １ ０个工频 周波方能 响应输
入 电压 的变 化 。 因此 ， 电压
控制 Ｐ ＷＭ 开关 电源 经 常 会 因输入 电压 的浪涌产生
很 大的尖峰 电流 而使功率
管损坏 ，然而 电流控制 Ｐ ＷＭ则可避免这类故障的 发生 。 Ｃ８２ ３ ４ 是一种采用单端反激式开关 电源的电流 控制 型 Ｐ ＷＭ 芯片 ， 可直接推 动 Ｖ Ｍ Ｓ ， — Ｏ 管 开关特
发生。
电流控制 Ｐ ＷＭ 开关电源正是针对 电压控制型
的缺点发展起来的双环控制系统 ，其控制原理如图 ２ 所示。它既保留了电压控制型中输 出电压反馈控 制部分 ，又增加了一个电流反馈环节 。其工作原理 是： 恒频时钟脉 冲置位锁存器输 出高电平信号 ， 驱动 功率开关管导通 ，随着功率开关管中的电流脉冲逐 步增大 ，当电流在采样 电阻 Ｒ 上 的电压幅值 。 ． 达 到 。 电平时 ， 脉冲比较器 翻转 ， 锁存器复位 ， 驱动信 号变为低电平 ， 功率开关管关断 ， 电路逐个地检测和 调节电流脉冲， 控制电源输 出。根据最优控制理论 ，
片 主 要 有 Ｕ １４ ， １４ ， Ｃ ８０ Ｕ ３４ 及 Ｃ ８ ６ＵＣ ８ ７ Ｕ ３ ４ ， Ｃ ８ ２
开关电源电流控制模式工作原理
开关电源电流控制模式工作原理Switching power supplies are widely used in various electronic devices due to their high efficiency and small size. They work by converting DC power into high-frequency AC power, which is then rectified and filtered to produce the desired output voltage. The output voltage can be adjusted by controlling the duty cycle of the switching converter.开关电源由于其高效率和小尺寸而被广泛应用于各种电子设备。
它们的工作原理是将直流电源转换为高频交流电，然后经过整流和滤波以产生所需的输出电压。
通过控制开关转换器的占空比可以调节输出电压。
One common method of current control in switching power supplies is pulse width modulation (PWM). In PWM, the width of the pulse is varied while the frequency remains constant. By adjusting the duty cycle of the pulse, the average output voltage can be controlled. This allows for precise regulation of the output current.在开关电源中，常见的电流控制方法是脉宽调制（PWM）。
在PWM中，脉冲的宽度被改变，而频率保持不变。
第三节 开关电源电压型控制和电流型控制基本原理
（一）电压控制模式
＋ －
电压调 节器
PWM比 较器
主电路
电压型控制的最基本特点：误差电压信号与参考电压信号 经过电压调节器后被输入到PWM比较器，与振荡器产生的 三角波或者锯齿波信号进行比较。需要专门的过流保护环 节。
Vdc
1 u(t) D1 D2
L 2
D 1
2 R1
Vo
M1 C1 D4 D5 R2
iR
IL0 M1
M2
iL’
t=0 DTs e t=0 D’Ts
iL
' ∆i L = i L − i L
峰值电流模式控制系统中电感电流对扰动的响应
M2 n 误差en = [ − ] e0 , M 1、M 2分别为电感电流上升段的斜率和 M1 M1 D' = 。 下降段的斜率。 M2 D
iR
IL0
DTs D’Ts
电流型控制和电压型控制 模式的选择
优先考虑电压型控制模式(具有前馈)的情况有: ①较宽的输入电压范围且输出负载变化范围大的场合; ②输入电压低或者负载电流太小,使得电流上升率太低且 不能实现稳定的ＰＷＭ调节场合; ③在大功率且干扰大的应用场合,使得电流波形中的噪声 难以处理，必须选用电压型控制; ④要求具有多路输出电压且能较好地进行交互调节; ⑤在变压器次级使用可饱和电抗器进行辅助调节; ⑥在需要避免双环控制和斜坡补偿的应用场合。
,
Qs =
π (M1 − M 2 )
2( M 1 + M 2 )
为阻尼系数， ϖ s为开关频率对应的角频 率。
如果M 1 ≤ M 2 , 则Qs ≤ 0，则电流环的传递函数 的特征根的实部 大于零，意味着系统不 稳定。
解决峰值电流模式不稳定问题的 斜坡补偿法
开关电源限流电路原理
开关电源限流电路原理
开关电源限流电路是一种通过在开关电源输出端串联一个电流限制元件来限制电流的电路。
其原理可以分为以下几个方面：
1. 反馈控制：开关电源将输出电压与参考电压进行比较，并根据比较结果调整开关管的开关时间，以稳定输出电压。
当输出电流超过限制值时，反馈控制机制会使开关管关闭更长的时间，从而降低输出电流。
2. 电流限制元件：电流限制元件通常采用电阻、电感或电容等元件。
当输出电流超过限制值时，电流限制元件会产生阻抗，从而限制电流的流动。
3. 负载检测：开关电源通过对输出端电流进行检测，了解负载电流的情况。
如果负载电流超过限制值，开关电源会通过反馈控制机制进行调整，限制输出电流。
4. 过电流保护：开关电源限流电路还会配备过电流保护机制，当输出电流超过一定阈值时，保护电路会将开关管关闭，以保护开关电源和负载不受过电流的损害。
综上所述，开关电源限流电路通过反馈控制和限流元件来限制输出电流，从而保护电源和负载，使其在安全范围内工作。
开关电源中的电流型控制模式
开关电源中的电流型控制模式摘要：讨论了开关电源中电流反馈控制模式的工作原理、优缺点，以及与之有关的斜波补偿技术。
关键词：开关电源；电流型控制；斜波补偿1引言PWM型开关稳压电源是一个闭环控制系统,其基本工作原理就是在输入电压、内部元器件参数、外接负载等因素发生变化时，通过检测被控制信号与基准信号的差值，利用差值调节主电路功率开关器件的导通脉冲宽度，从而改变输出电压的平均值，使得开关电源的输出电压保持稳定。
以开关电源中的降压型变换为例（其它类型如正激型、推挽型等，均可由降压型派生得到），图1表示了该变换器的主电路的基本拓扑结构。
图1降压型开关电源根据选用不同的PWM控制模式，图1电路中的输入电压Uin、输出电压Uo、开关功率器件电流(可从A点采样)、输出电感电流(可从B或C点采样)均可作为控制信号，用于完成稳压调节过程。
目前在开关电源中广泛使用的控制方式是通过对输出电压或电流(功率开关器件或输出电感上流过的电流)进行采样，即形成2类控制方式：电压控制模式与电流控制模式。
2电流控制模式的工作原理图2为检测输出电感电流的电流型控制的基本原理框图。
它的主要特点是：将采样得到的电感电流直接反馈去控制功率开关的占空比，使功率开关的峰值电流直接跟随电压反馈电路中误差放大器输出的信号。
从图2中可以看出,与单一闭环的电压控制模式相比,电流模式控制是双闭环控制系统，外环由输出电压反馈电路形成，内环由互感器采样输出电感电流形成。
在该双环控制中，由电压外环控制电流内环，即内环电流在每一开关周期内上升，直至达到电压外环设定的误差电压阈值。
电流内环是瞬时快速进行逐个脉冲比较工作的，并且监测输出电感电流的动态变化，电压外环只负责控制输出电压。
因此电流型控制模式具有比起电压型控制模式大得多的带宽。
图2检测输出电感电流的电流型控制原理框图实际电路以单端正激型电源为例，如图3所示。
误差电压信号Ue送至PWM比较器后，并不是像电压模式那样与振荡电路产生的固定三角波状电压斜波比较调宽，而是与一个变化的、峰值代表功率开关上的电流信号(由Rs上采样得到)的三角状波形信号(电感电流不连续)或矩形波上端叠加三角波合成波形信号(电感电流连续)比较，然后得到PWM脉冲关断时刻。
开关电源环路系统的原理(一)
开关电源环路系统的原理(一)开关电源环路系统1. 介绍•开关电源环路系统是一种将交流电源转换为直流电源的电路系统。
•开关电源的环路系统是指由开关电源控制器、功率开关和输出滤波器等组成的闭环反馈控制系统。
2. 开关电源的工作原理•开关电源环路系统使用开关器件（如晶体管或MOSFET）进行开关操作，通过不断开关来控制输入电源的输出。
•工作周期内包含两个状态：开和关。
在开的状态下，输入电源的能量储存在电感中；在关的状态下，通过电路设计实现能量的转移和输出。
3. 开关电源环路系统的组成部分开关电源控制器•开关电源控制器负责监测和控制开关电源的运行状态。
•它通常由微控制器或专用芯片实现，可以监测输出电压、电流和温度等参数，并根据需要调整开关操作和控制回路。
功率开关•功率开关是开关电源环路系统的核心部件，它负责打开和关闭电路，控制能量的流动。
•常见的功率开关器件有晶体管、MOSFET和IGBT等，根据应用需求选择合适的器件。
输出滤波器•输出滤波器用于平滑开关电源的输出电压，将其转换为稳定的直流电压。
•常见的输出滤波器包括电感和电容，通过它们的组合设计，可以减小输出波动和噪声。
4. 开关电源环路系统的工作流程1.开关电源控制器读取输出电压和电流的反馈信息。
2.根据设定值和反馈信息，控制器计算并生成适当的控制信号。
3.控制信号被发送到功率开关，使其在合适的时机开关。
4.开关操作导致能量从输入电源转移到输出滤波器。
5.输出滤波器将转换后的直流电压传递到负载。
5. 开关电源环路系统的优势•高效率：由于开关操作的特性，开关电源环路系统通常具有较高的转换效率。
•稳定性：通过闭环反馈控制，开关电源环路系统可以实现良好的稳定性和响应性。
•尺寸小巧：相对于传统的线性电源系统，开关电源环路系统可以实现更小巧的设计。
6. 总结•开关电源环路系统是一种将交流电源转换为直流电源的闭环反馈控制系统。
•它由开关电源控制器、功率开关和输出滤波器等组成。
电流型控制UC3842开关电源原理图
是使用最广泛的电路，然而它的保护电路仍有几个问题： 好保护，这时需要个别调整R3的数值，给生产造成麻烦； 2. 在输出电压较低时，如3.3V、5V，由于输出电流大，过载 时输出电压下降不大，也很难调整R3到一个理想的数值； 3. 在正激应用时，辅助电压Vaux虽然也跟随输出变化，但跟 输入电压HV的关系更大，也很难调整R3到一个理想的数值。 这时如果采用辅助电路来实现保护关断，会达到更好的效果。 辅助关断电路的实现原理：在过载或短路时，输出电压降低， 电压反馈的光耦不再导通，辅助关断电路当检测到光耦不再 导通时，延迟一段时间就动作，关闭电源。
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用UC3842做的开关电源的典型电路见图1。过载和短路保护，一般是通过在开关管的源极串一个 电阻（R4），把电流信号送到3842的第3脚来实现保护。当电源过载时，3842保护动作，使占空 比减小，输出电压降低，3842的供电电压Vaux也跟着降低，当低到3842不能工作时，整个电路 关闭，然后靠R1、R2开始下一次启动过程。这被称为“打嗝”式（hiccup）保护。在这种保护 状态下，电源只工作几个开关周期，然后进入很长时间（几百ms到几s）的启动过程，平均功率 很低，即使长时间输出短路也不会导致电源的损坏。由于漏感等原因，有的开关电源在每个开关 周期有很大的开关尖峰，即使在占空比很小时，辅助电压Vaux也不能降到足够低，所以一般在辅 助电源的整流二极管上串一个电阻（R3），它和C1形成RC滤波，滤掉开通瞬间的尖峰。仔细调 整这个电阻的数值，一般都可以达到满意的保护。使用这个电路，必须注意选取比较低的辅助电 压Vaux，对3842一般为13～15V，使电路容易保护。 图2、3、4是常见的电路。图2采取拉低第1脚的方法关闭电源。图3采用断开振荡回路的方法。图 4采取抬高第2脚，进而使第1脚降低的方法。在这3个电路里R3电阻即使不要，仍能很好保护。 注意电路中C4的作用，电源正常启动，光耦是不通的，因此靠C4来使保护电路延迟一段时间动 作。在过载或短路保护时，它也起延时保护的左右。在灯泡、马达等启动电流大的场合，C4的取 值也要大一点。
开关电源输出电流限制电路
开关电源输出电流限制电路开关电源输出电流限制电路是一种用于控制电流大小的电路，常见于各种电子设备中。
它能够保护电子设备免受过大电流的损害，同时也能够提供稳定的电流输出。
本文将介绍开关电源输出电流限制电路的原理、工作方式以及应用范围。
开关电源输出电流限制电路的原理是基于负反馈控制的。
它通常由一个比较器、一个参考电压源和一个电流限制器组成。
当电流超过设定值时，比较器会输出一个信号，使开关电源进入限流状态，从而限制输出电流的大小。
工作方式上，开关电源输出电流限制电路通常分为两种类型：恒定电流限制和可调电流限制。
恒定电流限制电路是指输出电流被固定在一个预设的数值，无法调节。
可调电流限制电路则可以根据需要调节输出电流的大小，以适应不同的应用场景。
在实际应用中，开关电源输出电流限制电路具有广泛的应用范围。
例如，在电子设备中，开关电源输出电流限制电路可以用于保护电子元件免受过大电流的损害，延长设备的使用寿命。
在电动车或充电器中，开关电源输出电流限制电路可以用于限制充电电流，以保护电池的安全使用。
在LED照明系统中，开关电源输出电流限制电路可以用于控制LED的亮度，以达到节能的效果。
需要注意的是，开关电源输出电流限制电路的设计和调试需要一定的专业知识和经验。
在设计电路时，需要考虑电流的限制范围、响应时间以及稳定性等因素。
在调试电路时，需要通过调整参考电压源或电流限制器等元件的数值，来实现所需的输出电流大小。
开关电源输出电流限制电路是一种重要的电子元件，它能够保护电子设备免受过大电流的损害，并提供稳定的电流输出。
它在各种电子设备中都有广泛的应用，如电子设备、电动车、充电器和LED照明系统等。
设计和调试开关电源输出电流限制电路需要一定的专业知识和经验，但它带来的保护和稳定性能是不可替代的。
希望本文对读者对开关电源输出电流限制电路有所了解，并能在实际应用中发挥其优势。
开关电源的平均电流控制
最坏情况发生在仉。＝。ＩＬ处，振荡器斜波的斜率为Ｕｓ／兄 ＝玩‘＾
将电感电流的下降乘以风和电流放大器的增益ｃ“，并 令其等于振荡器的斜坡斜率，则可求出电藏放大器的最大增
益：
半－Ｒｓ·屯＝ｕｓ－，ｓ
得到
‰矿等＝器
注意到上式与降压型电路的结果一样。代人给出的工作参 数，得Ｇｃ＾为６ ５８，故可々ｍＩＲ－＝６．５８。
代＾给出的参数，若乩的峰一峰值为５Ｖ，则可得在切抉 频率下最大增益Ｇｃ．为２５ｄＢ。据此设定研，最之比为２５ ｃ
降压型，变换电路电流环部分的小信号控制一输出的增益
续的边界为：
Ｕｏ（“ｎ—Ｕｏ）
，
，
如“。２—露面Ｊ～
（电流放太器的输出““与月；两端的电压ｕ皓之比）为：
坐一ｓ．訾：掣（＠３０ｒ）
“ｎ—ｖ ｓ ｓＬ一，、
在堆极点系统中，为防止次谐波振荡造成的不稳定性．通 常要求ＰＷＭ Ｌｔ较器一个输＾端口处，经放大后的电感电流下降
沿的斜率。定不能超过比较器另一个输入端口处振荡器锯齿波
的斜率。这个要求确定了切换频率下电流放夫器增益的上限，
也间接地建立ｒ最大电流环增益交越频率＾。在优化平均电流
型控制环路时，这是首先要考虑的事。下面分别讨论降压型、
２平均电流控制技术
：丽
差荔几几厂］
囤ｌ峰值电漉控制电路和波形
图２所示即平均电流控制技术采用的基本电路．它与围１ 峰值电流控制电路的主要差别在于电流环中引进了商增益积分 电路误差放大器（ｃａ）。若电压控制外环设定的“印电压代表所 需的电流词节电平．电流传感电阻Ｒ两端的电压代表实际电 感电流，则两者之差（或误差）经放大后，在Ｐ珥Ｍ比较器的翰 ＾端与大幅度锯齿渡’（振荡器斜波）比较，并由此产生输出调 宽驱动脉冲。为使性能最优，电流的增益带宽特性可通过环绕 电流放大器的补偿网络来调节。尽管电流环增益的变越频率丘 可与峰值电流控制相同，但低频增盐将大得多，由此可得如下
开关电源的基本控制原理
开关电源的基本控制原理开关电源是一种将直流电转换为交流电的电源装置。
其基本控制原理是通过开关管（晶体管或功率MOS管等）的开关动作，控制输入电源电压的连续开闭，以达到输出电压的变化。
1.输入电压整流与滤波：开关电源通常使用交流输入电源，首先需要使用整流电路将交流电转换为直流电。
整流电路可以采用二极管桥式整流电路，将交流信号变为全波整流的直流电。
然后采用滤波电路对整流电压进行平滑，以消除残余的交流成分。
2.输入电压调整电路：开关电源还需要一种输入电压调节电路，用来改变输入电压的大小，以实现对输出电压的调节。
调节电路一般采用电位器、电阻、可调电压稳压器等元件组成，通过改变电路的电阻或给定的精确电压来调整输入电压的大小。
3.输入电流控制：开关电源中的输入电流通常由输入电源提供。
通过对电源输入电流进行控制，可以实现对输出电流的控制。
电流控制主要依靠反馈电路实现，通过对反馈信号进行放大、调节，以达到期望的输出电流。
4.正弦波PWM控制：开关电源的核心控制方式是采用脉宽调制（PWM）技术，通过调节开关元件的导通时间和关断时间来控制输出电压。
通常使用比较器比较输入信号和三角波信号，产生PWM信号。
PWM信号通过控制开关管的导通和关断，实现对输出电压的调节。
5.输出电压滤波：开关电源输出的是脉冲信号，需要通过滤波电路将其转变为平滑的直流电压。
滤波电路一般采用电感、电容等元件组成的低通滤波电路，将高频脉冲信号滤除，得到平稳的输出电压。
开关电源通过以上控制原理实现对输入电压、电流的调节和对输出电压的稳定控制。
其核心是PWM技术的应用，通过高频开关控制实现对输出电压的精确调节。
开关电源具有高效率、便携性和稳定性好的特点，广泛应用于计算机、通信设备、工业设备等领域。
开关电源电流控制原理
开关电源电流控制原理
开关电源电流控制原理是一种广泛应用于电子设备的电源控制技术。
它通过控
制输出电流的大小，以满足电子设备对稳定电力供应的需求。
在开关电源中，电流控制主要通过改变开关元件的导通和截止时间来实现。
开关电源是一种通过高效转换来提供稳定电压输出的电源。
其基本原理是将输
入电流以高频振荡的方式转换成高频脉冲信号，并经过滤波电路得到稳定的输出电压。
而电流控制则是在这个转换过程中对开关元件进行控制，以调整输出电流的大小。
在开关电源中，电流控制一般采用两种方法：恒流控制和脉宽调制（PWM）
控制。
恒流控制是通过传感器监测输出电流的大小，并将电流信号反馈给控制电路，使其调整开关元件的导通时间来控制输出电流的恒定。
而PWM控制则是根据需要
调整开关元件的导通时间的占空比，从而间接控制输出电流的大小。
恒流控制的优点是能够实现精确的电流控制，适用于对电流要求较高的电子设备。
然而，它要求电源控制电路具有精确的电流传感器和控制元件，成本较高。
相比之下，PWM控制方式更为常见和经济，适合大多数应用场合。
它通过调整开关
元件导通时间的占空比，实现对输出电流的控制，具有成本低、效率高的优势。
总之，开关电源电流控制原理是通过改变开关元件的导通和截止时间来实现对
输出电流的控制。
恒流控制和PWM控制是两种常见的电流控制方法，具有各自的
优点和适用场合。
随着技术的不断进步，开关电源电流控制原理在电子设备领域的应用也变得越来越广泛。
开关电源用电流模式 PWM 控制器UC3842、UC3843、UC3844、UC3845
UC3842、UC3843、UC3844、UC3845开关电源用电流模式PWM 控制器
类别：开关电源
标签：电源，充电器，脉宽调制控制器
UC3842/3/4/5它们是集成脉宽调制控制器（PWM），它的推挽输出级输出的电流能达到能达到Io=1.0A，可以直接驱动MOSFET和IGBT等功率器件，UC3842/3具有约100%最大占空比，而UC3844/5被一个内部电平转换触发器钳位与50%，由于UC384X 兼具了高性能和低成本，因此它在各类开关电源用应用极其广泛。
型号7脚启动电压（V）7脚的欠压保护动作电压（V）输出脉冲最大占空比（%）UC3842 16 10 94~100
UC3843 8.4 7.6 94~100
UC3844 16 10 47~50
UC3845 8.4 7.6 47~50
通常情况下，通过稳压芯片TL431对电源输出电压进行监测，当TL431检测到输出电压升高过降低时，将信息通过线性光耦比如PC817反馈到电源控制芯片UC3842，通过控制脉宽去实现对MOSFET的控制，达到稳压的效果。
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电流控制的开关电源系统
电流型控制的开关电源系统有三种控制方式：即峰值电流控制、平均电流控制和滞环电流控制。
图1所示即为电流型控制的开关电源系统结构框图。
它包含有两个负反馈控制环：内环是电流环，外环是电压环。
电压控制器的输出控制信号ue作为电流环的给定信号;电流环由电流检测(如直流电流互感器)、处理(I-U转换)和电流控制器等组成;被检测的电流可以是电感电流iL，也可以是主开关管的电流iv，通过电流检测电阻Ri，将检测到的电流(iL或iv)转换成电压iLRi或ivRi，然后再与电流给定信号ue进行比较，并将得到的误差信号经过电流控制器放大之后，通过PWM脉冲调制器进行调制，产生出占空比d去控制开关转换器的主开关管V的通/断。
为了介绍简单，本文只介绍连续导电
模式(CCM)。
图1电流型控制的开关电源系统结构框图
图2所示的电源系统框图即为电流型控制开关电源系统的方框图，也即开关电源系统的频域模型。
图中kv(s)为电压控制器(补偿网络)的传递函数;ki(s)为电流控制器(补偿网络)的传递函数;Fv、Fm分别为电压检测元件和脉宽调制器的传递函数;Ri为电流采样电阻。
图2电流型控制的开关电源系统方框图
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仅供参阅！。