UC3843是高性能固定頻率電流模式控製器專(zhuan) 為(wei) 離線和直流至直流變換器應用而設置,為(wei) 設計人員提供隻需最少外部元件就能獲得成本效益高的解決(jue) 方案。這些集成電路具有可微調的振蕩器、能進行精確的占空比控製、溫度補償(chang) 的參考、高增益誤差放大器、電流取樣比較器和大電流圖騰柱式輸出,是驅動功率MOSFET的理想器件。本文介紹兩(liang) 款基於(yu) UC3843的開關(guan) 電源的電路圖。
uc3843引腳與(yu) uc3842引腳相同,隻是啟動電壓較低,13v即可啟動振動。
①引腳1 COMP是內(nei) 部誤差放大器的輸出,通常在該引腳和引腳2之間連接一個(ge) 反饋網絡,以確定誤差放大器的增益和頻率響應。
② FEED BACK是反饋電壓輸入端,與(yu) 內(nei) 部誤差放大器同相輸入端的參考電壓(一般為(wei) +2.5V)比較,產(chan) 生控製電壓,控製脈寬。
③3引腳ISENSE是電流感測端子。在外圍電路中,功率開關(guan) (如vmosfet)的源極串聯一個(ge) 小電阻采樣電阻,它將脈衝(chong) 變壓器的電流轉換成電壓,這個(ge) 電壓送到三個(ge) 管腳來控製脈寬。此外,當電源電壓異常時,功率開關(guan) 管電流增大,當采樣電阻上的電壓超過1V時,UC3842停止輸出,有效保護了功率開關(guan) 管。
④4針RT/CT為(wei) 定時端。鋸齒波振蕩器外部連接到定時電容器C和定時電阻器r的公共端
⑤引腳GND接地。
⑥6-pin OUT為(wei) 輸出端,此引腳為(wei) Tuten列輸出,驅動能力為(wei) & plusmn洛杉磯.這種圖騰柱結構有利於(yu) 被驅動功率管的關(guan) 斷,因為(wei) 當晶體(ti) 管vt1關(guan) 斷時,VT2導通,提供了功率管關(guan) 斷時的低阻抗反向泵浦電流回路,加速了功率管的關(guan) 斷。
⑦ Vcc是電源。當電源電壓低於(yu) ++16V時,UC3824不工作,功耗在1mA以下。輸入電壓可以通過一個(ge) 大電阻從(cong) 高壓降壓獲得。芯片工作後,輸入電壓可在+10 ~+30V之間波動,低於(yu) +10V停止工作。工作功耗約為(wei) 15mA,該電流可由反饋電阻提供。
⑧8腳VREF為(wei) 基準電壓輸出,可輸出精確的+5V基準電壓,電流50mA。
開關電源電路圖----UC3843引腳圖
開關電源電路圖----UC3843引腳功能
開關電源電路圖----UC3843組成的小功率開關電源
高頻變壓器是開關(guan) 電源的關(guan) 鍵元件,其設計和繞製工藝很大程度上決(jue) 定開關(guan) 電源的特性甚至製作的成敗,對於(yu) 15W左右的開關(guan) 電源,可選區EE-20的磁芯,材料可選MXO-2000導磁率為(wei) u=2000H/m,飽和磁通密度bs=400mT,最高工作頻率可達500kHz,繞組參數參考電路圖中的標注。漆包線的線經及並繞股數一般應視輸出電流而定,通常電流密度取J=2A/m2,但最大不超過2A/m2。防止出現磁飽和而燒毀開關(guan) 管,磁芯間隙應有0.2-0.8mm,可采取墊上數層絕緣材料解決(jue) 。
開關(guan) 功率管可采用高頻特性好,低內(nei) 阻的場效應晶體(ti) 管,因為(wei) 開關(guan) 管工作於(yu) 300V的電壓,考慮到高頻變壓器的反向電動勢約有200多伏,線圈漏感引起的尖峰電壓約有200V,所以功率管的反向擊穿電壓應選用大於(yu) 800V的高反壓場效應管,功率管的最大漏極電流應考慮整個(ge) 電源的輸出功率,在這個(ge) 電源中,輸出功率較小,可選用價(jia) 廉的2Sk2067。同時功率管上應安裝合適的散熱器。
因為(wei) 開關(guan) 電源的工作頻率較高,二極管應選用高頻特性好的肖特基快恢複二極管,如UF4007、FR107等元件。濾波電容的容量根據電源的輸出功率而定。這裏選22uF/400V電容即可,但必須選用質量好的元件。
業(ye) 餘(yu) 製作開關(guan) 電源,工作頻率不要選用太高,因為(wei) 自製的高頻變壓器工藝難以保證,高頻特性欠佳,頻率太高可能會(hui) 導致電源無法工作。一般可選40KHz左右為(wei) 宜。
開關電源電路圖----以UC3843為核心的單端反激式開關穩壓電源
采用TL431配合光耦PC817A作為(wei) 參考、隔離、取樣,電路中將UC3843內(nei) 部的誤差放大器反向輸入端2腳直接接地,PC817A的三極管集電極直接接在誤差放大器的輸出端1腳,跳過芯片內(nei) 部的誤差放大器,直接用1腳做反饋,然後與(yu) 電流檢測輸入的第3腳進行比較,通過鎖存脈寬調製器輸出PWM驅動信號。當輸出電壓升高時,經電阻Rup,Rlow分壓後輸入到TL431的參考端的電壓也升高,此時流過光耦中發光二極管的電流增大,PC817A三極管集射級電壓Ucc減小,UC3843的6腳輸出驅動信號的占空比變小,於(yu) 是輸出電壓下降,達到穩壓的目的。反之亦然,使輸出保持恒定,不受電網電壓或負載變化的影響。
在上圖中直接從(cong) 1腳反饋的好處是能使電源的動態響應更快,而且還簡化了1腳和2腳之間RC網絡的設計。因為(wei) 誤差放大器用作信號傳(chuan) 輸時都需要傳(chuan) 輸時間,並不是輸出與(yu) 輸入同時建立。由於(yu) TL431內(nei) 部有一個(ge) 高增益的誤差放大器,如果把反饋信號接到2腳的電壓反饋端,則反饋信號要通過兩(liang) 個(ge) 高增益誤差放大器,傳(chuan) 輸時間增長。而且直接采用1腳做反饋,還能起到過載保護的功能,當電源過載或輸出短路時,流過光耦中的二極管的電流會(hui) 迅速增大,1腳的電壓很快就被拉低。1腳的電壓低於(yu) 1V時,UC3843就會(hui) 關(guan) 閉6腳輸出,從(cong) 而保護了電源。