现今普遍利用UC3842集成块组成高性能电流型开关电源控制电路,适合离线式开关稳压电源或DC-DC转换器电路,较低的启动电流(I<1mA),自动补偿,增强负载响应,欠压锁定输出,而且最大工作频率高达500KHZ。
由UC3842组成的彩显开关电源电路原理分析
UC3842是一种新型PWM脉宽UC3842调制集成电路,内含脉冲信号发生器、稳压电路、脉宽调整电路、电压和电流检测电路等;是一种单端隔离电流型脉冲宽度调制集成电路。由UC3842组成的开关电源典型应用电路如图1所示,该电路主要由消磁电路,输入电网抗干扰电路,交流变直流电路,电压变换电路,稳压控制电路,开关电源频率锁定电路等部分组成。
(1)启动振荡电路
在图1中,接通电源开关SW901后,220V交流电压经保险管F901,共轭滤波器L901和L902L输入,由VD901~VD904桥式整流,C908滤波获得300V左右的直流电压。这个电压一路经开关变压器T901的初级⑤~⑦脚间绕组经R913电阻加至开关管VT901的漏极;另一路经R907、R909、R908、ZD901、VT902等构成的有源限压电路,使VT902管发射极获得约45V直流电压,再经R911电阻对C913充电,当C913两端电压达到16V时,N901(UC3842)内的基准电压发生器启动,产生5V基准电压,并从第⑧脚输出,经R926送入第④脚内的振荡器,启动振荡器工作。
(2)稳压过程
当电网电压升高或负载变小导致开关电源输出电压升高时,经VD909整流、C914滤波产生15V电压同时升高,致使经R915、RP901、R916、R917等形成的取样电压(即N901②脚上的电压)超过2.5V,该电压与内部放大器同相输入端2.5V基准电压比较后,得到的误差控制电压,经放大后控制振荡器输出脉冲的占空比,使其变小,开关管VT901导通时间相对缩小,从而使输出电压降低;反之,当电网电压变低或负载变小导致开关电源输出电压变低时,VT901的导通时间变长,从而使输出电压升高。
(3)保护电路
反峰压吸收电路
R912、VD907、C912构成了保护开关管VT901的反峰压吸收电路,用来吸收VT901在由饱和进入截止产生的反峰电压。
过流保护
N901的③脚为过流保护控制端,电阻R924为过流取样电阻,当负载过重时,开关管VT901的源极电流变大,电阻R924上的电压将正比增大,这样通过隔离电阻R925将使N901的③脚电位升高,当该脚电位升到1V左右时,N901内部的锁定电路动作,使触发器翻转,关断第⑥脚驱动脉冲,VT901始终处于截止状态,从而起到了防止故障扩大的作用。
欠压保护
当N901⑦脚上的启动电压小于16V时,电路将不能启动,从而禁止显示器在过低的电网电压下工作。电路完成启动进入正常工作状态下,如因负载过重或VD908、C913、R914等元件组成的整流滤波电路异常而使N901⑦脚电压小于13V时,第⑦脚内部的锁定电路动作,判断驱动脉冲,实现欠压保护。
过压保护
该电路也设置在N901的⑦脚内,正常工作时该脚的电压稳定在14V左右。当市电AC电压大幅升高时,整流滤波后电压也将上升,这一电压通过L901进行耦合,在②~③绕组上感应的电势经VD908、C913整流滤波后的电压也随之上升,并加至⑦脚内的过压保护电路。当该电压达到过压保护电路20V的启控电压时,过压保护电路将会动作,控制其内部的振荡器停振,⑥脚便无脉冲信号输出,使VT901截止,从而达到了过压保护的目的。电路优化改进
通过对由UC3842组成的彩显开关电源电路原理分析,发现UC3842的过流保护功能是通过脚③实现的。当脚③上检测的电压高于1V时,就会使UC3842内部的比较器翻转,将PWM锁存器置零,使脉冲调制器处于关闭状态,从而实现了电路的过流保护。由于检测电阻能感应出峰值电感电流,所以自然形成逐个脉冲限流电路,只要检测电阻上的电平达到1V,脉宽调制器立即关闭,因此这种峰值电感电流检测技术可以精确限制输出的最大电流,使得开头电源中的磁性元件和功率器件不必设计较大的余量,就能保证稳压电源的工作可靠。但