采用UC3842的电流控制型开关电源
UC3842_UC3843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。
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。
uc3842内部工作原理
uc3842内部工作原理
UC3842是一款广泛使用的开关电源控制集成电路，通常用于直
流至直流（DC-DC）开关电源。
它采用固定频率的脉冲宽度调制（PWM）技术，能够实现高效率、稳定性和可靠性的开关电源应用。
UC3842的内部结构包括一个误差放大器、一个比较器、一个振
荡器、一个PWM控制器、一个同步整流器和一组保护电路。
误差放大器是UC3842的核心部件之一，它比较反馈电压和参考
电压来产生误差信号。
误差信号经过放大和滤波后，送入比较器。
比较器将误差信号和振荡器输出的三角波进行比较，从而产生PWM信号。
PWM信号控制开关管的开关动作，从而实现对输出电压和电流的调节。
UC3842的振荡器采用电流模式控制技术，它通过调节电感电流
来控制开关管的开关时间，从而实现PWM控制。
同步整流器则用于提高整体效率，它将开关管的反向电流（即电感中的电流）采用同步整流方式输出，以减少损耗并提高效率。
UC3842还具有多种保护功能，例如过温保护、欠压保护、过电
流保护和短路保护等，可以有效保护开关电源和外部负载。
总之，UC3842是一款功能强大、性能稳定的开关电源控制IC，
它的内部结构复杂、功能齐全，可广泛应用于各种开关电源领域。
- 1 -。
UC3842原理及应用
UC3842原理及应用UC3842是一种常见的开关电源控制器芯片，广泛应用于各种电源系统中。
本文将介绍UC3842的工作原理和应用。
一、UC3842的工作原理UC3842是一种基于电流模式控制的开关电源控制器。
它通过对开关管的开关时间进行调节，来控制输出电压的稳定性和负载变化时的响应速度。
UC3842的工作原理可以简单描述为以下几个步骤：1. 参考电压生成：UC3842内部有一个参考电压源，它产生一个稳定的参考电压，用于与反馈电压进行比较。
2. 反馈电压采样：开关电源的输出电压通过一个反馈电路进行采样，然后与参考电压进行比较。
3. 错误放大器：UC3842内部有一个错误放大器，它将反馈电压和参考电压之间的差值放大，并输出一个误差信号。
4. 比较器和SR锁存器：误差信号经过一个比较器，与一个锁存器相连。
如果误差信号大于零，比较器输出高电平，锁存器锁存高电平；反之，输出低电平，锁存器锁存低电平。
5. PWM信号生成：UC3842通过一个PWM模块来生成PWM信号。
PWM信号的占空比由SR锁存器的状态决定，当锁存器输出高电平时，占空比较大；反之，占空比较小。
6. 开关管控制：PWM信号经过一个驱动电路，控制开关管的开关时间。
当PWM信号为高电平时，开关管导通；反之，开关管截止。
通过上述步骤，UC3842能够实现对开关管的精确控制，从而实现输出电压的稳定性和负载变化时的响应速度。
二、UC3842的应用UC3842广泛应用于各种开关电源系统中，包括电视机、电脑、手机充电器等。
下面将介绍几个常见的应用场景。
1. 手机充电器：手机充电器通常采用开关电源设计，以提高能效和减小体积。
UC3842作为控制器芯片，可以实现对开关管的精确控制，从而实现高效率的充电。
2. 电视机：电视机的电源模块通常采用开关电源设计，以提供稳定的电源输出。
UC3842作为控制器芯片，可以实现对开关管的精确控制，从而实现电源的稳定性和响应速度。
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。
UC3842芯片设计开关电源_中文资料
UC3842芯片设计开关电源_中文资料UC3842芯片设计开关电源笔者最近设计了由UC3842组成的DC2DC转换器,总的框架采用参考文献中现成的电路。
但由于输入电压和工作频率不同,重新设计了电路参数。
UC3842的内部结构和特点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。
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50mA。
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 启动过程首先由电源通过启动电阻R1提供电流给电容C2充电,当C2电压达到UC3842的启动电压门槛值16V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。
高电压脉冲期间,场效应管导通,电流通过变压器原边,同时把能量储存在变压器中。
根据同名端标识情况,此时变压器各路副边没有能量输出。
当6脚输出的高电平脉冲结束时,场效应管截止,根据楞次定律,变压器原边为维持电流不变,产生下正上负的感生电动势,此时副边各路二极管导通,向外提供能量。
同时反馈线圈向UC3842供电。
UC3842内部设有欠压锁定电路,其开启和关闭阈值分别为16V和10V,如图3所示。
采用UC3842的反激开关电源调试及仿真
采用UC3842的反激开关电源调试及仿真1、反激电路的工作原理开关变换器是指利用半导体功率器件作为开关，将一种电源形态转变为另一种形态的主电路。
反激式开关电源是开关变换器的一种，其主电路如图1所示。
由于变压器同名端在一侧，故输出电压上负下正。
当驱动信号为高电平时，开关管导通，电压源给原边电感充电，电感电流线性上升，直到开关管关断时刻，原边电流达到最大值。
开关管导通期间，由于二极管承受反向电压，副边没有电流通过。
当驱动信号为低电平时，开关管关断，副边二极管承受正向电压开始导通。
给电容充电，同时电容通过电阻放电。
电容电压为上负下正。
反激式变换器有两种工作模式，一种为连续工作模式，一种为非连续工作模式。
在下一个周期的驱动信号来临前，变压器副边电感中的电流已经降低为0，这种工作模式成为电流非连续工作模式。
如果在下一个周期的驱动信号来临前，变压器副边电感中的电流没有降低为0，此种工作模式成为电流断续模式。
处于连续模式和断续模式之间的是临界模式，此种状态下，当下一个周期信号来临时，电感电流刚好减少为0.为了避免变压器磁芯饱和，通常设计变压器工作在非连续工作模式。
反激式变换器主要有以下特点：（1）高频变压器一次绕组的同名端与二次绕组的同名端极性相反，一次绕组非同名端和开关管的驱动端共地，一次绕组的同名端接电压源的正端。
（2）高频变压器相当于一个储能电感，在开关管导通时变压器储存能量，在开关管截止时，将能量传给二次侧。
（3）可在连续模式下或非连续模式下工作。
（4）可以构成直流输入端的变换器，也可以构成交流输入的AC/DC变换器。
（5）输出电压低于或高于输入电压取决于高频变压器的匝数比。
（6）增加二次绕组和相关电路可以获得多路输出。
（7）反激式变换器一般不需要在输出整流二极管与滤波电容之间串联低频滤波电感。
2、UC3842的工作原理UC3842是一种高性能、单端输出、频率可调的电流型PWM调制。
uc3842电流型开关电源中电压反馈电路的设计
uc3842电流型开关电源中电压反馈电路的设计在传统的电压型控制中，只有一个环路，动态性能差。
当输入电压有扰动时，通过电压环反馈引起占空比的改变速度比较慢。
因此，在要求输出电压的瞬态误差较小的场合，电压型控制模式是不理想的。
为了解决这个问题，可以采用电流型控制模式。
电流型控制既保留了电压型控制的输出电压反馈,又增加了电感电流反馈,而且这个电流反馈就作为PWM控制变换器的斜坡函数，从而不再需要锯齿波发生器，使系统的性能具有明显的优越性。
电流型控制方法的特点如下:1、系统具有快速的输入、输出动态响应和高度的稳定性；2、很高的输出电压精度；3、具有内在对功率开关电流的控制能力；4、良好的并联运行能力。
di直接跟随输入电压和输出电压的变化而变化。
电压反由于反馈电感电流的变化率dt馈回路中，误差放大器的输出作为电流给定信号，与反馈的电感电流比较，直接控制功率开关通断的占空比，所以电压反馈是电流型电源设计中很重要的问题。
本文介绍使用电流型控制芯片uc3842时，电压反馈电路的设计。
一、uc3842简介图1为UC3842PWM控制器的内部结构框图。
其内部基准电路产生＋5V基准电压作为UC3842内部电源，经衰减得2.5V电压作为误差放大器基准，并可作为电路输出5V/50mA的电源。
振荡器产生方波振荡，振荡频率取决于外接定时元件，接在4脚与8脚之间的电阻R 与接在4脚与地之间的电容C共同决定了振荡器的振荡频率，f=1.8/RC。
反馈电压由2脚接误差放大器反相端。
1脚外接RC网络以改变误差放大器的闭环增益和频率特性，6脚输出驱动开关管的方波为图腾柱输出。
3脚为电流检测端，用于检测开关管的电流，当3脚电压≥1V 时，UC3842就关闭输出脉冲，保护开关管不至于过流损坏。
UC3842PWM控制器设有欠压锁定电路，其开启阈值为16V，关闭阈值为10V。
正因如此，可有效地防止电路在阈值电压附近工作时的振荡。
图1UC3842的内部结构框图如下：UC3842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。
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。
•
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。
UC3842开关电源
标签：杂谈分类：应用技术电流信号送到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。
f=1.8/(RT×CT)在本系统中RT和CT分别选用了10kΩ和0.045μF，根据公式：可以计算得其工作频率约为40kHz，符合开关电源的要求。
图1是使用最广泛的电路，然而它的保护电路仍有几个问题：1. 在批量生产时，由于元器件的差异，总会有一些电源不能很好保护，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V aux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。
UC3842工作原理及应用
UC3842工作原理及应用1.参考电压：UC3842内部有一个参考电压，一般为5V。
通过内部的稳压元件和电流源产生该固定的参考电压。
2. 错相比较器：UC3842内部有一个错相比较器，用于与参考电压进行比较。
该比较器有两个输入端，一个输入端为参考电压（Vref），另一个输入端为反馈电压（Vfb）。
3.电流限制：UC3842实现电流限制的方法是通过在电流环内设定一个参考电流，当反馈电流超过参考电流时，控制器自动进行关断操作，以避免输出电流过大。
4.错相比较器输出：根据参考电压与反馈电压的比较结果，错误相比较器输出一个控制信号，用来控制MOSFET的导通和关断。
5.PWM信号：根据错误相比较器的输出信号，控制MOSFET的导通和关断时间，从而控制输出电压。
1.开关电源：UC3842常用于开关电源中的主控制器，通过PWM控制输出电压和电流，实现稳定的直流电源输出。
它具有频率可调、电流限制、过电流保护等功能，可满足不同功率和输出电压的要求。
2.逆变器：逆变器是将直流电源转换为交流电源的设备，常见于太阳能、风能等新能源系统中。
UC3842可用于逆变器的控制电路，通过PWM控制开关管的导通和关断，实现直流到交流的转换。
3.DC-DC转换器：UC3842也可应用于DC-DC转换器中，将输入电压转换为不同的输出电压。
通过PWM控制器对开关管的控制，可以实现高效率、稳定的DC-DC转换。
总结：UC3842是一种高性能可编程电流模式双极性PWM控制器，它通过比较电流环实现电流控制和保护。
UC3842的应用非常广泛，特别在开关电源、逆变器和DC-DC转换器等电子设备中得到了广泛的应用。
通过对UC3842的工作原理和应用的理解，我们可以更好地设计和应用开关电源控制器，满足不同设备的要求。
uc3842开关电源的设计
步骤６确定气隙的大小 设变压器工作在电流连续工作方式，原边线圈电
流，ｐ如图４所示。原边电感￡。＝以△ｆ／△ｉ，厶：＝３‘。， 则ｆ。。时间内流过电流的平均值厶。＝‘：一‘。＝２，ｐ，。
，ｐ 七 Ｌ， ‘－ ０
应用场合闻。
电路中开关管选择Ｎ沟道场效应管Ｋ１３５８．其
额定参数为９００ Ｖ／９ Ａ．有充分的裕量保证系统的安
全运行。
２．１ ＵＣ３８４２内部结构和引脚功能
ＵＣ３８４２为双列直插式封装，其内部结构见图ｌ。
２．２ ＵＣ３８４２管脚功能
。
１脚（ＣＯＭＰ）：误差放大器的输出端。
２脚（ＶＦＢ）：误差放大器的反相输入端。
＝５０．０２，取Ⅳ１＝５０匝。
其中Ａ。为磁芯有效面积．可根据变压器的型号， 查表得到．即步骤１中的５ｉ。
步骤５计算副边线圈匝数 对于十５Ｖ，考虑到整流管压降，Ｅ，２＿５＋０６＝５．６（Ｖ）， 而原边绕组每匝伏数＝玑．凼／Ⅳ１＝１５０／５０＝３（Ｖ／匝）， 故而可算得Ⅳ２＝５．６／３—１．８６７，取Ⅳ２＝２匝。 则新的每匝反激电压＝５．６／２＝２．８（Ｖ／匝），原边 匝数Ⅳ１＝１５０／２．８—５３．５７，取Ⅳ１＿５４匝。
当直流输入电压变化时。以变大为例，此时反馈 电压也会相应变大．也就使得ＵＣ３８４２电压误差放大 器的输出变小．也就使得ＰＷＭ输出脉冲的占空比减 小．从而使输出电压保持稳定。
＋５ ｖ
＋５
ＮＤ
＋ｌ ｗ¨
一１２ Ｖ ＋２４Ｖ
◆蒋芷 ＋２４ ＶＧＮＤ， ＋２４ Ｖ
＋２４ ＶＧＮＤ， ＋２４Ｖ
＋２４ ＶＧＮＤ，
万方数据
电力自动化设备
uc3842中文资料
UC3842中文资料简介UC3842是一款广泛应用于开关电源控制器的集成电路。
它采用PWM（脉冲宽度调制）技术，通过控制开关管的导通和关断时间来控制输出电压。
UC3842具有高效率、稳定性好、可靠性高的特点，被广泛应用于各种类型的开关电源设计中。
功能特点•提供电压反馈回路控制功能，确保输出电压稳定；•集成了过载保护功能，可保护电路免受过大电流的损害；•支持上电软启动功能，以减少开关电源启动时的电流冲击；•支持电流限制功能，可确保输出电流不超过额定值；•支持频率调节功能，可根据需要调整开关频率；•支持自动关断功能，以降低功耗和热损耗。
电气参数UC3842的电气参数如下：•输入电压范围：3V至30V；•输出电压范围：0.1V至29.5V；•最大输出电流：1A；•工作温度范围：-40°C至125°C；•输出电压精度：±1%；•频率范围：50kHz至500kHz。
引脚功能UC3842的引脚功能如下：•VIN：输入电压；•GND：地；•FB：电压反馈；•COMP：比较器输入；•CS：电流限制；•RT/CT：外部频率调节；•VREF：参考电压；•OUT：开关输出。
应用领域由于UC3842具有高性能和多功能特点，使其在许多领域中得到广泛应用，包括：1.电源供应器：UC3842可用于设计各种类型的开关电源供应器，包括电视机、电脑、手机等的电源适配器；2.LED驱动器：UC3842可用于设计LED驱动器，使LED的亮度和稳定性得到有效控制；3.电动机控制器：UC3842可用于设计电动机控制器，使电动机的运行更加平稳；4.太阳能控制器：UC3842可用于设计太阳能控制器，提高太阳能的利用效率。
设计注意事项在设计中，需要注意以下几点：1.输入电压范围应在规定的3V至30V之间，超过此范围可能导致芯片损坏；2.输出电压和电流应在规定范围内，以确保正常工作；3.对于不同应用场景，频率和功率等参数需要根据具体情况进行调整；4.在使用过程中，应注意散热问题，避免芯片过热。
UC3842开关电源电路
摘要随着电子技术的高速发展，电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备的种类也越来越多，电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切。
任何电子设备都离不开可靠的电源，它们对电源的要求也越来越高。
特别是随着小型电子设备的应用越来越广泛，也要求能够提供稳定的电源，以满足小型电子设备的用电需要。
本文基于这个思想，设计和制作了符合指标要求的开关稳压电源。
开关电源具有高频率、高功率密度、高效率等优点, 被称作高效节能电源。
本文以开关电源的发展历史、发展现状以及发展趋势为线索，介绍了开关电源的一些新技术，技术指标，分类标准等。
本次设计采用多谐振荡器来产生脉冲使得电压的输出可以通过调节脉冲发生器的占空比来获得不同的电压，并且可以通过提高振荡器的频率使得输出电压稳定，提高了开关的频率就提高了利用率。
并根据这些标准设计了一种满足小型电子设备供电需要的开关稳压电源。
电源设计的主要指标是：输入电压为AC220V，输入频率为50HZ，输入电压范围为AC165V～265V，输出电压为直流1～5V可调，输出最大电流为150mA，输出最大功率为2.25W。
关键词：开关电源；UC3842；脉宽调制；场效应晶体管；防浪涌；AbstractWith the high-speed development of electronic technique ,various sorts of electronic equipments have been emerging in large numbers .The electric system been applying to more and more areas ,our life and work are becoming increasingly close to electric equioment .None of the electronic equipments can operate without reliable power supply ,and the demands for it is getting higher and higher .Especially when more and more small-scale electronic equipment are applied,it demands stable power supply to meet their needs .Based on this ideal ,the paper desighs and makes the stable switching power supply which accord with the requirment .Switching power supply features on the merits of high frequency ,high power density and high efficiency,known as high efficiency and energy saving power .Because the switching power supply has these advantages ,in view of this thought ,chip TL1431 and chip 555 are used to desighed a 1 ~ 5V adjustable low power switching power supply, to meet the needs of small-scale electronic equipment supply .Treating the development history , the present situation and development tendencyof switch power development as clues, this paper introduces some new technology of switch power supply, technical index,and classification standard etc .This design uses many harmonic oscillator to produce impulse so that voltage output can obtain different voltage by adjusting the duty ratio of pulse generator .Increasing oscillator frequency can make output voltage stable and to mprove the frequency switch is to raise the utilization rate .In a view of such standards , a stable switching power supply is desighed to meet the power supply needs of small-scale electronic equipment .Power supply design's main index: Input V oltage AC220V, Input Frequency 50HZ, Input V oltage Range AC165V ~ 265V ,Output V oltage for DC 1 ~ 5V adjustable,the maximum Current Output 150mA ,the maximum power 225 W. Finally in the basis of those complete basic indexes, this paper also increased the subsidiary function of surge current, making circuit more satisfying the needs of small-scale electronic equipment .Key words: Switch Power Source, UC3842,Pulse Width Modulation, Field Effect Transistor,The Surge目录1 开关电源概述 (1)1.1开关电源的产生与发展 (1)1.2开关电源的特点 (1)1.3隔离式高频开关电源 (2)1.4开关电源所用的术语 (3)2 输入电路 (5)2.1电压倍压整流技术 (5)2.2滤波电路 (5)2.3反馈电路 (6)2.3.1电流反馈电路 (6)2.3.2电压反馈电路 (7)2.4输入保护器件 (7)3 隔离单端反激式变换器电路 (9)3.1单端反激式变换器电路中的开关晶体管 (10)3.2单端反激式变换器电路中的变压器绕组 (11)4 UC3842的原理及技术参数 (12)4.1UC3842简介 (12)4.2原理与特点 (12)4.2.1 UC3842的引脚及其功能 (12)4.2.2 UC3842的内部结构 (13)4.3工作状态描述 (14)4.4技术参数 (18)5 UC3842常用的电压反馈电路的选用 (21)5.1概述 (21)5.2UC3842常用的电压反馈电路 (21)5.2.1 输出电压直接分压作为误差放大器的输入 (22)5.2.2 辅助电源输出电压分压作为误差放大器的输入 (23)5.2.3 采用线性光耦改变误差放大器的输入误差电压 (23)6 UC3842在开关电源电路的应用 (26)6.1UC3842 组成的开关电源电路 (26)6.2启动过程 (27)6.3稳压过程 (27)6.4过流保护原理 (28)6.5过压保护原理 (28)6.6设计中的注意事项 (29)6.6.1 起动电路的设计 (29)6.6.2反馈组的设计 (29)6.7显示器开关电源电路 (30)6.7.1特点 (30)6.7.2 采用开关稳压电源激励行输出的优缺点 (30)6.7.3 UC3842在显示器电路的应用 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录1：总体电路图 (34)附录2：开关电源常用英文标志与缩写 (35)外文资料译文 (36)1 开关电源概述1.1 开关电源的产生与发展随着大规模和超大规模集成电路的快速发展，特别是微处理器和半导体存储器的开发利用，孕育了电子系统的新一代产品。
电流控制型脉宽调制器UC3842工作原理及应用
电流控制型脉宽调制器UC3842工作原理及应用UC3842是美国Unitrode公司(该公司现已被TI公司收购)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，可直接驱动双极型晶体管、MOSFEF 和IGBT 等功率型半导体器件，具有管脚数量少、外围电路简单、安装调试简便、性能优良等诸多优点，广泛应用于计算机、显示器等系统电路中作开关电源驱动器件。
1 UC3842 内部工作原理简介图1 示出了UC3842 内部框图和引脚图，UC3842 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/(R T×C T)；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。
图1 UC3842 内部原理框图2 UC3842 组成的开关电源电路图2 是由UC3842 构成的开关电源电路，220V 市电由C1、L1 滤除电磁干扰，负温度系数的热敏电阻R t1限流，再经VC 整流、C2滤波，电阻R1、电位器RP1降压后加到UC3842 的供电端（⑦脚），为UC3842 提供启动电压，电路启动后变压器的付绕组③④的整流滤波电压一方面为UC3842 提供正常工作电压，另一方面经R3、R4 分压加到误差放大器的反相输入端②脚，为UC3842 提供负反馈电压，其规律是此脚电压越高驱动脉冲的占空比越小，以此稳定输出电压。
UC3842的工作原理及3842在开关电源中的应用
UC3842的工作原理及3842在开关电源中的应用2008/11/20 02:55电流控制型脉宽调制器UC3842工作原理及应用UC3842是美国Unitrode公司(该公司现已被TI公司收购)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，可直接驱动双极型晶体管、MOSFEF 和IGBT 等功率型半导体器件，具有管脚数量少、外围电路简单、安装调试简便、性能优良等诸多优点，广泛应用于计算机、显示器等系统电路中作开关电源驱动器件。
1 UC3842 内部工作原理简介图1 示出了UC3842 内部框图和引脚图，UC3842 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/(R T×C T)；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。
图1 UC3842 内部原理框图2 UC3842 组成的开关电源电路图2 是由UC3842 构成的开关电源电路，220V 市电由C1、L1 滤除电磁干扰，负温度系数的热敏电阻R t1限流，再经VC 整流、C2滤波，电阻R1、电位器RP1降压后加到UC3842 的供电端（⑦脚），为UC3842 提供启动电压，电路启动后变压器的付绕组③④的整流滤波电压一方面为UC3842 提供正常工作电压，另一方面经R3、R4 分压加到误差放大器的反相输入端②脚，为UC3842 提供负反馈电压，其规律是此脚电压越高驱动脉冲的占空比越小，以此稳定输出电压。
基于UC3842的反激式开关电源设计
基于UC3842的反激式开关电源设计摘要：采用安森美公司的电流控制型脉宽调制芯片UC3842 为一款1 kW 铅酸蓄电池充电器控制电路设计了输出功率为25 W 的辅助电源。
根据文献[ 5] 设计了UC3842 的外围电路，分析了输出反馈控制回路用元器件参数的计算方法，并结合给定功率场效应管最大耐压值设计了反激式高频变压器，最后将按照设计参数制作的样机安装到充电器控制板上，充电器在满载状态下工作稳定。
实验结果表明：样机工作稳定可靠，具有良好的静态特性和动态特性。
高频开关稳压电源由于具有效率高、体积小、重量轻等突出优点而得到了广泛应用。
传统的开关电源控制电路普遍为电压型拓扑，只有输出电压单闭控制环路，系统响应慢，线性调整率精度偏低。
随着PWM 技术的飞速发展产生的电流型模式拓扑很快被大家认同和广泛应用。
电流型控制系统是电压电流双闭环系统，一个是检测输出电压的电压外环，一个是检测开关管电流且具有逐周期限流功能的电流内环，具有更好的电压调整率和负载调整率，稳定性和动态特性也得到明显改善。
UC3842是一款单电源供电，带电流正向补偿，单路调制输出的高性能固定频率电流型控制集成芯片。
本设计采用UC3842 制作一款1 kW 铅酸电池充电器控制板用的辅助电源样机，并对其进行工作环境下的测试。
1 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。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
采用UC3842的电流控制型开关电源
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，都会使PWM电路的输出脉冲占空比发生变化，从而改变UO，达到输出电压稳定的目的。
电流型控制芯片UC3842
UC3842是一块功能齐全、较为典型的单端电流型PWM控制集成电路，内包含误差放大器、电流检测比较器、PWM锁存器、振荡器、内部基准电源和欠压锁定等单元。
它提供8端口双列直插塑料封装和14端口塑料表面贴装封装，内部结构如图2所示。
图2 UC3842内部电路
8端口双列直插塑料封装的UC3842各管端口功能简介。
①端口COMP是内部误差放大器的输出端。
②端口VFB是反馈电压输入端，与内部误差放大器同相输入端的+2.5V基准电压进行比较，产生误差电压，控制脉冲的宽度。
③端口ISENSE是电流传感端。
在应用电路中，在MOSFET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并送入③端口，控制脉冲的宽度。
④端口RT/CT是定时端。
锯齿波振荡器的振荡频率f=1.8/（RT·CT），电流模式工作频率可达500kHz。
⑤端口GND是接地。
⑥端口OUTPUT是输出端，此端口为图腾柱式输出，驱动电流的峰值高达l.0A。
⑦端口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。
芯片工作后，输入电压可在10～30V之间波动，工作电流约为15mA。
⑧端口VREF是基准电压输出，可输出精确的+5V基准电压，电流可达50mA。
UC3842构成电流控制型开关电源
1 电路组成
UC3842构成的电流控制型开关电源电路如图3所示。
图3 UC3842构成电流控制型开关电源
2 工作原理
220V交流电先通过滤波网络滤掉各种干扰。
电阻R1主要用来消除断电瞬间残留的电压，热敏电阻RT1可以限制浪涌电流，压敏电阻VDR保护电路免受雷电的冲击。
然后，再经过B1整流、C4滤波，获得约300V直流电压后分两路输出：一路经开关变压器T加到MOSFET Q1的漏极，另一路经R3加到C17的正端。
当C17的正端电位升到≥R16时，⑦端口得工作电压，UC3842电路启动，⑥端口电位上升，Q1开始导通，同时⑧端口的5V电压通过内电路建立。
C17容量最好在lO0μF以上,否则电源将出现打嗝现象。
C12滤波电容消除在开关时会产生尖峰脉冲，C11为消噪电容，R6、C13决定锯齿波振荡器的振荡频率，R9、C15用来确定误差放大器的增益和频响。
C14起斜坡补偿作用，能提高采样电压的可靠性。
正常工作后，线圈N2上的高频电压经过D2、R17、C18、D3为UC3842提供工作电压。
当开关管导通时，整流电压加在开关变压器初级绕组上的电能变成磁能储存在开关变压器中。
开关管截止后，能量通过次级绕组释放到负载上。
D7、D8是脉冲整流二极管，C7、R5吸收旁路开机瞬间出现的脉冲电流，L3、C8、C9、C10组成滤波电路。
输出电压可由下式描述。
UO=UI(TON/KTOFF)
式中，UO为输出电压，UI为整流电压，K为变压器的变压比，TON为Q1的导通时间，TOFF为Q2的截止时间。
由上式可知，输出电压和开关管的导通时间及输入电压成正比，与变压器的变压比及开关管的截止时间成反比。
C16、R12、D5用来限制栅极电压和电流，进而改善Q1开关速度，有利于改善电磁兼容性。
R13主要来防止Q1栅极悬空，D1、R4、C5和D6、
R16、C20构成两级吸收回路，用于吸收尖峰电压，防止Q1损坏。
系统中的稳压电路有：
●电流反馈电路。
Q1源极串接取样电阻R15，把电流信号变为电压信号，送入UC3842内部的电流检测比较器同相端。
当Q1导通，电流斜率上升时，取样电阻R15的电压增加。
一旦R15的电压等于电流检测比较器反相端的电压，内部触发器复位，Q1截止，即实现了以电流控制⑥端口激励脉冲的占空比来稳定输出电压。
C19用来抑制取样电流的尖脉冲。
●电压反馈电路。
主要由可编程精密稳压器TL431和线性光电耦合器PC817组成。
输出电压经R21、R22分压后得到取样电压，送到可编程精密稳压器TL431的参考端口，改变R21、R22的阻值，使TL431的稳压值变化，即可改变开关电源的输出电压。
C21、R19对可编程精密稳压器TI431内部放大器进行相位补偿。
系统通过改变光电耦合器U2的发光强度来改变UC3842反馈端电压以实现稳压。
当输出电压升高时，TL431两端的电压UKA保持不变，光电耦合器控制端电流增大，②端口反馈端电压值随之增大，UC3842内部的电流检测比较器反相端的电压变低，输出端⑥端口的脉冲信号占空比变低，开关管的导通时间减少，输出电压降低；反之，如果输出电压下降时，UC3842的输出脉冲占空比增大，输出电压增高，达到稳压目的。
另一方面，⑦端口电源电压由D2整流、C18滤波产生，反映了输出电压的变化，起到反馈作用，使输出电压稳定。
●电路有前馈线调整功能。
在负载不变时，输入电压突然增加，开关变压器的感应电流由于输入电压增加而迅速斜升，因反馈信号和误差信号尚未改变，限流作用发生比较快，故脉冲宽度变得比较窄。
所以，市电的变化在影响输出之前己被补偿，即提高了对输入电压的响应速度。
图4 斜率补偿
当系统工作在占空比大于50％或连续电感电流条件下，会产生谐波振荡，它是由固定频率和峰值电流取样同时工作所引起，图4A显示了这种现象。
在t0时刻，Q1导通，电感电流以斜率m1上升，t1时刻，电流取样输入到达由控制电压建立的门限。
这导致Q1截止，电流以斜率m2下降，直至下一个振荡周期。
如果系统有一个扰动加到控制电压上，产生一个小的△I（图中虚线），系统将不稳定。
为了能使系统在占空比大于50％或连续电感电流条件下仍能可靠工作，将④端口的锯齿波电压通过射极跟随器Q2送入③端口，从而在电流取样端上增加了一个与脉宽调制时钟同步的人为斜坡，可以在后续周期将△I扰动减小至零，如图4B所示。
该补偿斜坡的斜率必须等于或略大于m2/2，系统才具有稳定性。
系统设计的保护电路有：
●输出过压保护电路Ⅰ。
当输出电压较高，通过电压反馈电路使得②端口电压超过2.5V时，内部触发器复位，外接Q1截止，达到输出过压保护的目的。
●输出过压保护电路Ⅱ。
当输出电压升高，高于D9的击穿电压时，稳压二极管D9击穿，可控硅SCR触发导通，使光电耦合器二极管的负端电压降为0V，光电耦合器饱和，②端口电压为最大值，Q1一直截止，达到输出过压保护的目的。
●输出过流、过载保护电路。
在电路过流、过载时，输出电压降低，Q3、D4、R8构成次级过流、过载保护电路。
当次级未过载时，Q3、D4截止；当次级过载时，Q3、D4导通，④端口电位下降，锯齿波振荡器停振，达到过流、过载保护的目的。
● Q1过流保护电路。
当电源电压异常时，开关回路的电流增大，取样电阻R15上的电压超过1V时，内部触发器复位，外接Q1截止，有效地保护了Q1。
结论
本系统采用UC3842设计的电流控制型开关电源，克服了电压控制型开关电源电压调整率和负载调整率差的缺点，并且性能可靠，电路简单。
该电源是20～80W的小功率开关电源的理想电源。