談優(yōu)質(zhì)電路？先闖過UC3842的這三關(guān)再說

UC3842是一種性能優(yōu)良的電流控制型脈寬調(diào)制芯片，也稱調(diào)制器，能單端輸出并直接驅(qū)動(dòng)雙極型的功率管或場(chǎng)效應(yīng)管。主要優(yōu)點(diǎn)是：管腳效應(yīng)少，外圍電路簡(jiǎn)單，電壓調(diào)整率達(dá)0.01%。工作中頻率高達(dá)500KHz，啟動(dòng)電流要小于1mA，正常工作電流在5mA左右，可以利用高頻變壓器實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)隔離。該芯片不但集成了振蕩器，還與具有高溫補(bǔ)償?shù)母咴鲆嬲`差放大器、電流檢測(cè)比較器組成基準(zhǔn)欠電壓鎖定電路及PWM鎖存器電路等優(yōu)質(zhì)電路。

1 UC3842 內(nèi)部工作原理

圖1 示出了UC3842 內(nèi)部框圖和引腳圖，UC3842 采用固定工作頻率脈沖寬度可控調(diào)制方式，共有8 個(gè)引腳，各腳功能如下：

①腳是誤差放大器的輸出端，外接阻容元件用于改善誤差放大器的增益和頻率特性;

②腳是反饋電壓輸入端，此腳電壓與誤差放大器同相端的2.5V 基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生誤差電壓，從而控制脈沖寬度;

③腳為電流檢測(cè)輸入端， 當(dāng)檢測(cè)電壓超過1V時(shí)縮小脈沖寬度使電源處于間歇工作狀態(tài);

④腳為定時(shí)端，內(nèi)部振蕩器的工作頻率由外接的阻容時(shí)間常數(shù)決定，f=1.8/(RT×CT);

⑤腳為公共地端;

⑥腳為推挽輸出端，內(nèi)部為圖騰柱式，上升、下降時(shí)間僅為50ns 驅(qū)動(dòng)能力為±1A ;

⑦腳是直流電源供電端，具有欠、過壓鎖定功能，芯片功耗為15mW;

⑧腳為5V 基準(zhǔn)電壓輸出端，有50mA 的負(fù)載能力。

圖1 UC3842 內(nèi)部原理框圖2 UC3842 組成的開關(guān)電源電路

圖2 是由UC3842構(gòu)成的開關(guān)電源電路，220V 市電由C1、L1 濾除電磁干擾，負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻Rt1 限流，再經(jīng)VC 整流、C2 濾波，電阻R1、電位器RP1 降壓后加到UC3842 的供電端(⑦腳)，為UC3842 提供啟動(dòng)電壓，電路啟動(dòng)后變壓器的付繞組③④的整流濾波電壓一方面為UC3842 提供正常工作電壓，另一方面經(jīng)R3、R4 分壓加到誤差放大器的反相輸入端②腳，為UC3842 提供負(fù)反饋電壓，其規(guī)律是此腳電壓越高驅(qū)動(dòng)脈沖的占空比越小，以此穩(wěn)定輸出電壓。④腳和⑧腳外接的R6、C8 決定了振蕩頻率，其振蕩頻率的最大值可達(dá)500KHz。R5、C6用于改善增益和頻率特性。⑥腳輸出的方波信號(hào)經(jīng)R7、R8 分壓后驅(qū)動(dòng)MOSFEF 功率管，變壓器原邊繞組①②的能量傳遞到付邊各繞組，經(jīng)整流濾波后輸出各數(shù)值不同的直流電壓供負(fù)載使用。電阻R10 用于電流檢測(cè)，經(jīng)R9、C9 濾濾后送入U(xiǎn)C3842 的③腳形成電流反饋環(huán). 所以由UC3842 構(gòu)成的電源是雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，電壓穩(wěn)定度非常高，當(dāng)UC3842 的③腳電壓高于1V 時(shí)振蕩器停振，保護(hù)功率管不至于過流而損壞。

電路上電時(shí)，外接的啟動(dòng)電路通過引腳7提供芯片需要的啟動(dòng)電壓。在啟動(dòng)電源的作用下，芯片開始工作，脈沖寬度調(diào)制電路產(chǎn)生的脈沖信號(hào)經(jīng)6腳輸出驅(qū)動(dòng)外接的開關(guān)功率管工作。功率管工作產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)取樣電路轉(zhuǎn)換為低壓直流信號(hào)反饋到3腳，維護(hù)系統(tǒng)的正常工作。電路正常工作后，取樣電路反饋的低壓直流信號(hào)經(jīng)2腳送到內(nèi)部的誤差比較放大器，與內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生的誤差信號(hào)送到脈寬調(diào)制電路，完成脈沖寬度的調(diào)制，從而達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。如果輸出電壓由于某種原因變高，則2腳的取樣電壓也變高，脈寬調(diào)制電路會(huì)使輸出脈沖的寬度變窄，則開關(guān)功率管的導(dǎo)通時(shí)間變短，輸出電壓變低，從而使輸出電壓穩(wěn)定，反之亦然。鋸齒波振蕩電路產(chǎn)生周期性的鋸齒波，其周期取決于4腳外接的RC網(wǎng)絡(luò)。所產(chǎn)生的鋸齒波送到脈沖寬度調(diào)制器，作為其工作周期，脈寬調(diào)制器輸出的脈沖周期不變，而脈沖寬度則隨反饋電壓的大小而變化。

3 電路的調(diào)試

此電路的調(diào)試需要注意：一是調(diào)節(jié)電位器RP1使電路起振，起振電流在1mA左右；二是起振后變壓器③④繞組提供的直流電壓應(yīng)能使電路正常工作，此電壓的范圍大約為11～17V 之間；三是根據(jù)輸出電壓的數(shù)值大小來改變R4，以確定其反饋量的大??；四是根據(jù)保護(hù)要求來確定檢測(cè)電阻R10 的大小，通常R10 是2W、1Ω以下的電阻。

圖2 UC3842 構(gòu)成的開關(guān)電源

總結(jié)

UC3842是開關(guān)電源用電流控制方式的脈寬調(diào)制集成電路，與電壓控制方式相比在負(fù)載響應(yīng)和線性調(diào)整度等方面有很多優(yōu)越之處，就看你怎么把UC3842用好了。