一種新穎的單端反激式隔離開關(guān)穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

1引言

在大功率開關(guān)電源中，經(jīng)常需要幾組隔離電源對(duì)控制、開關(guān)管的門極驅(qū)動(dòng)和保護(hù)電路進(jìn)行單獨(dú)供電。簡(jiǎn)單實(shí)用，性能可靠的隔離穩(wěn)壓電源將是開關(guān)電源可靠運(yùn)行、性能優(yōu)良的保證。正因如此，我們選擇了UC3842PWM控制器作為隔離開關(guān)穩(wěn)壓電源的核心器件，并力求電源簡(jiǎn)單實(shí)用、性能可靠。

2UC3842PWM控制器簡(jiǎn)介UC3842是一種高性能的固定頻率電流型控制器，單端輸出，可直接驅(qū)動(dòng)雙極型晶體管和MOSFET，具有管腳數(shù)量少、外圍電路簡(jiǎn)單、安裝與調(diào)試簡(jiǎn)便、性能優(yōu)良、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。能通過(guò)高頻變壓器與電網(wǎng)隔離，適于構(gòu)成無(wú)工頻變壓器的（20～50）W小功率開關(guān)電源。由于器件設(shè)計(jì)巧妙，構(gòu)成電路所需的元件極少，非常符合“適用、夠用、好用”的原則。在一些只有直流電壓供電的場(chǎng)合，更是起著不可或缺的作用，有著很好的應(yīng)用前景。

其內(nèi)部電路主要有以下性能：

S最高開關(guān)頻率可達(dá)500kHz。

S采用圖騰柱輸出電路，能夠提供大電流輸出，輸出電流可達(dá)1A，可直接對(duì)雙極型晶體管和MOSFET進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

S內(nèi)部有高穩(wěn)定度的基準(zhǔn)電壓源，典型值為5.0V，

允許有±0.1V的偏差。溫度系數(shù)為0.2mV/℃

S穩(wěn)壓性能好。其電壓調(diào)整率可達(dá)0.01％/V,能同第二代線性集成穩(wěn)壓器相媲美。啟動(dòng)電流小于1mA，正常工作電流為15mA。

S帶鎖定的PWM，可以進(jìn)行逐個(gè)脈沖的電流限制。

S具有內(nèi)部可調(diào)整的參考電源，可以進(jìn)行欠壓鎖定。

圖1為UC3842PWM控制器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。其內(nèi)部基準(zhǔn)電路產(chǎn)生＋5V基準(zhǔn)電壓作為UC3842內(nèi)部電源，經(jīng)衰減得2.5V電壓作為誤差放大器基準(zhǔn)，并可作為電路輸出5V/50mA的電源。振蕩器產(chǎn)生方波振蕩，振蕩頻率取決于外接定時(shí)元件，接在4腳與8腳之間的電阻R與接在4腳與地之間的電容C共同決定了振蕩器的振蕩頻率，f=1.8/RC。反饋電壓由2腳接誤差放大器反相端。1腳外接RC網(wǎng)絡(luò)以改變誤差放大器的閉環(huán)增益和頻率特性；6腳輸出驅(qū)動(dòng)開關(guān)管的方波為圖騰柱輸出。3腳為電流檢測(cè)端，用于檢測(cè)開關(guān)管的電流，當(dāng)3腳電壓≥1V時(shí)，UC3842就關(guān)閉輸出脈沖，保護(hù)開關(guān)管不至于過(guò)流損壞。UC3842PWM控制器設(shè)有欠壓鎖定電路，其開啟閾值為16V，關(guān)閉閾值為10V。正因如此，可有效地防止電路在閾值電壓附近工作時(shí)的振蕩。

圖1UC3842的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖

圖2單端反激式開關(guān)電源電路原理圖

圖3單端反激式開關(guān)電源實(shí)際電路原理圖