2022年uc控制电路设计 .pdf

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1、参考资料：1 慕丕勋，冯桂林.开关稳压电源原理与实用技术.北京：科学出版社，2005.6.2 安森美半导体.UC3842 中文版.UC3842构成的控制电路设计1、UC3842 介绍11.1 简介该电流型脉宽调制器有体积小、成本低、外围元件少、电路简单、可靠性高、故障率低等优点。所以这种脉宽调制器被广泛的使用，尤其是在显示器的电源中，使用得比较普遍。3842 构成的控制电路，既有电流负反馈控制环节，又有电压负反馈控制环节，这样使开关稳压电源的电压稳定性由很大的提高。采用 UC3842构成的开关稳压电源，不论是电压调整率，还是电流调整率，都有明显的提高，是目前比较理想的一种脉冲宽度调制器。1.2

2、 UC3842 各脚的功能1、第 7 脚和第 8 脚第 7 脚：是 Vcc电源电压供给端，工作电压范围为+10V+36V。分析图 1 可知，UC3842 第 7 脚 Vcc正常工作供电应该是：首先供给大于+16V电压才能启动（启动电流约1mA）；启动后，正常工作电压为+10VVcc+36V。在实际工作中，一般都采用+11V+15V，但采用+12V+14V 的更为多见，正常工作时供电电流约为30mA。注意：Vcc电压越高，输出脉冲的幅度也越高，但集成电路的温度也越高，如果驱动场效应管，正常工作时的Vcc电压最好不要大于+16V，因为场效应管的栅极耐压也就是20V 左右。第 8 脚：是基准电压+5

3、VR 输出端，该基准电压除了供给UC3842内部用电外，还可以向外供应20mA 的电流。2、第 1 脚和第 2 脚图 1 UC3842 内部逻辑图名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 6 页 -第 1 脚为误差放大器 E/A 的输出端。第 2 脚为误差放大器的“”输入端，取样电压由此输入。一般都将第 1脚和第 2 脚之间用电阻和电容器接成负反馈电路，如图 2 所示。其中电阻 R1 是为完成直流负反馈用，直流负反馈电阻R1 的电阻值越小，负反馈就越深，误差放大器E/A 的放大倍数就越小，频带就越宽，静态工作点就越稳定，温度特性就越好。电容器C1 能完成高频负反馈的作用，能

4、有效地消除高频寄生振荡，电阻R1 和电容 C1 构成的电路也叫“补偿电路”。3、第 3 脚第 3 脚为电流反馈输入端。电流比较器 A3输出电压的高低，是由它的两个输入端电压共同决定的，A3的输出电压的变化，能控制RS触发器“Q反”输出脉冲宽度的变化。RS触发器是脉冲宽度调制锁存器（PWM Latch），它与数字电路中的RS触发器有所不同，这种R S触发器的输入端信号是模拟电压，并有两个阈值电位比较功能，而不是数字信号的0 和 1。所以输入电压的高低变化能控制输出脉冲宽度的变化。4、第 4 脚第 4 脚为定时脚。振荡器振荡的频率是由定时电阻RT和定时电容 CT共同决定的。振荡频率的近似计算公式是

5、：TT1.8CRf5、第 5 脚第 5 脚为接地脚。6、第 6 脚第 6 脚为驱动脉冲输出端。Q2导通时，能将第6 脚上内外电路各个部件寄存的正电荷迅速的放掉，在这一瞬间有吸入电流流入，也就能使它控制的开关管迅速的截止。这种电路称为“图腾柱”输出电路，也叫推拉输出电路。图 3 UC3842第 6 脚输出的外围电路名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 6 页 -上图所示为第 6 脚输出的一种常用外围电路，其中 R1和 R3是防止寄生振荡用的，稳压二极管一般采用16V18V 稳压值。一般在正常工作时，应设计第6脚输出脉冲幅度，要小于稳压二极管的稳压值，只要第7 脚电压 Vc

6、c小于稳压二极管的稳压值就可以。7、稳压过程下面进一步说明稳压的过程。(1)输入电压变化时的稳压原理假定输入 300V的电压增加，初级绕组的电流增长率变大，电阻 R2上的电压增长率也变大，使 R-S触发器 R端输入提前，Q反输出脉冲变宽，从而使第 6 脚输出脉冲变窄，使初级绕组电流增加时间变短，电流增加不上去，这就是电流负反馈；电流负反馈能使每一个脉冲电流大小的变化，都加以适当的限制，这样响应快，所以电流型脉宽调制器的电压调整滤可达到较高的水平，输入的交流电压可以在很大的范围内变化。(2)输出直流电压发生变化对输出电压进行取样、反馈到 UC3842 的第 2端，通过改变占空比来进行稳压。+8、

7、电流负反馈的积分电路和电流保护电流负反馈的积分电路，也就是RC滤波电路，由图2 中的 R3和 C2组成，有以下几个作用：(1)在初级绕组电流波形的前边，有一个很窄的尖峰脉冲干扰，它会在输出负载较轻时，是电流工作不稳定。这个尖峰脉冲是由电源变压器绕组间的电容以及输出整流器的恢复时间所引起的，有了 RC积分电路使这个尖峰脉冲削弱很多，就不会影响正常工作。(2)过流保护。(3)增强第 3 脚的抗干扰能力。1.3、有关 UC3842 的外围电路 1、几种稳压方法(1)反馈到第2 脚在次级输出直流电压上取样，经光耦隔离后输入到UC3842的第 2脚，第 2 脚通过电阻（10k）接地。(2)反馈到第1 脚

8、在次级输出直流电压上取样，经光耦隔离后输入到UC3842的第 1脚，第 1 脚通过电容（47nF）接地。2、保护电路关于 UC3842的保护方法有以下几种：将第7 脚对地短路；将第8 脚对地短图 4 UC3842 工作时序图名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 6 页 -路；将第 1 脚对地短路；将第 2 脚变成高电位（大于 4V）；将第 3 脚变成高电位。这五种控制 UC3842的方法，都能实现保护的目的。在场效应管的源极电阻上并联两个串联的二极管，当场效应管被击穿后电流流过二极管将保险丝烧断，从而保护UC3842和其它器件。这两个二极管可用快速恢复二极管，电流可用1

9、A3A，反向电压可用小一些的，因为不论在什么情况下，都没有反相电压存在。2、UC3842的控制电路设计21.1 振荡电路设计UC3842 的第 4 脚为定时脚，第 4 脚经电容 CT接地，经电阻 RT接到第 8 脚后，振荡电路就可以工作了。RT和 CT的选择可参照下图：开关频率确定后，反激开关电源的允许的最大占空比可取96%，留 4%的静区时间，根据图 2 确定振荡电容 CT，再根据图 1 确定振荡电阻 RT。也可采用下面的近似公式进行计算：TT1.8CRf1.2 输出驱动电路设计输出驱动电路可采用下面的设计：图 3 UC3842第 6 脚输出的外围电路名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心

10、整理-第 4 页，共 6 页 -参数选择：(R1+R4):22 100,R3:1k5k D3:快速恢复二极管 ZD1:16V 也可采用简化电路：省略 D3,R1 和 R4合并成一个电阻。1.3 启动和供电电路设计 1、启动电路设计300V经启动电阻 R1接到第 7 脚，第 7 脚经滤波电容 C1接地。参数选择：UC3842 启动电流约 1mA，正常工作时供电电流约为30mA。启动电流 1mA 时为使 UC3842 能正常启动，启动电阻R1 应符合：i n(m i n)c ci n(m i n)c cs t a r tVVR1(VV)kI启动电容的容值要不小于10uF,以便存储足够的能量，在电压

11、跌落到UC3842的低电压限制之前，就完成对电源的启动工作。典型参数：R1=200k C1=47uF 2、辅助绕组供电电路辅助绕组出来后接限流电阻R2(10)，再经二极管接到启动电容上。1.4 电流反馈电路设计（UC3842第 3 脚外围电路）电流反馈电路设计如上图所示：其中R5和 C1采用典型值 R5=1k,C1=0.47nF。R2的选择要满足以下条件：pR2 I1V。常用阻值在 0.33 1范围内。1.5 电压反馈和补偿电路设计1、电压反馈接到第2 脚。2、补偿电路接在第1 脚和第 2 角之间（待整理）1.6 其它设计1、UC3842 的第8脚输出参考电压，可接一个消噪电容,选用0.1uF 的瓷介电图 3 UC3842第 6 脚输出的外围电路名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 6 页 -容即可。2、名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 6 页 -