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采用UC3844設計的60W開關電源線路圖
采用UC3844設計的60W開關電源線路圖
先由電源通過啟動電阻R1提供電流給電容C2充電，當C2電壓達到UC3842的啟動電壓門檻值16V時，UC3842開始工作并提供驅動脈沖，由6端輸出推動開關管工作，輸出信號為高低電壓脈沖。高電壓脈沖期間，場效應管導通，電流通過變壓器原邊，同時把能量儲存在變壓器中。根據(jù)同名端標識情況，此時變壓器各路副邊沒有能量輸出。當6腳輸出的高電平脈沖結束時，場效應管截止，根據(jù)楞次定律，變壓器原邊為維持電流不變，產(chǎn)生下正上負的感生電動勢，此時副邊各路二極管導通，向外提供能量。同時反饋線圈向UC3842供電。UC3842內(nèi)部設有欠壓鎖定電路，其開啟和關閉閾值分別為16V和10V，如圖3所示。在開啟之前，UC3842消耗的電流在1mA以內(nèi)。電源電壓接通之后，當7端電壓升至16V時UC3842開始工作，啟動正常工作后，它的消耗電流約為15mA。因為UC3842的啟動電流在1mA以內(nèi)，設計時參照這些參數(shù)選取R1，所以在R1上的功耗很小。


　　 當然，若VCC端電壓較小時，在R1上的壓降很小，全部供電工作都可由R1降壓后來完成。但是，通常情況下，VCC端電壓都比較大，這樣完全通過R1來提供正常工作電壓就會使R1自身功耗太大，對整個電源來說效率太低。一般來說，隨著UC3842的啟動，R1的工作也就基本結束，余下的任務交給反饋繞組，由反饋繞組產(chǎn)生電壓來為UC3842供電。故R1的功率不必選得很大，1W、2W就足夠了。筆者認為，雖然理論上UC3842啟動電流在1mA以內(nèi)，但實際應用時，按1.6～2.0mA設計則工作比較便利。即當VCC端電壓為U伏時 2.2穩(wěn)壓過程
　　從圖2中可知，當場效應管導通時，整流電壓加在變壓器T初級繞組Np上的電能變成磁能儲存在變壓器中，在場效應管導通結束時，Np繞組中電流達到*大值Ipmax，根據(jù)法拉第電磁感應定律：
　　 由于電源電壓變化或負載變化而引起輸出電壓降低時，反饋線圈的輸出電壓則會變低，從而使2端電壓變低，則脈寬調(diào)制器會相應的增大輸出PWM波形的占空比，使大功率晶體管導通的時間變長；反之，當電源電壓變化或負載變化而引起輸出電壓升高時，則脈寬調(diào)制器會相應的減小PWM輸出脈沖波形的占空比，使大功率晶體管導通的時間變短，從而維持輸出電壓為一恒定值。
　　UC3842為固定工作頻率脈寬調(diào)制方式，輸出電壓或負載變化時僅調(diào)整占空比，控制場效應管的導通時間。反饋電壓輸入2腳，此腳電壓與內(nèi)部2.5V基準進行比較，產(chǎn)生控制電壓，從而控制脈沖寬度；輸出脈沖的頻率由4腳外接定時電阻Rt及定時電容Ct決定，f的單位取kΩ，Ct取μF。3腳為電感電流傳感器端，當取樣超過1V時，縮小導**寬，使電源處于間隙工作狀態(tài)；6腳，輸出端，內(nèi)部為圖騰柱式，上升、下降時間僅50ns，驅動能力為±1A；7腳，供電輸入，起振后工作電壓為10～13V，低于10V停止工作，功耗為15mW；8腳，內(nèi)部基準5V(50mA)。
2.3過流保護原理
　　當負載電流超過額定值或短路時，場效應管電流增加，R9上的電壓反饋至3腳(電壓大于1V)，通過內(nèi)部電流放大器使導通寬度變窄，輸出電壓下降，直至使UC3842停止工作，沒有觸發(fā)脈沖輸出，使場效應管截止，達到保護功率管的目的。短路現(xiàn)象消失后，電源自動恢復正常工作。
2.4過壓保護原理
　　當因某種原因使輸出電壓過高時，由反饋繞組形成的電壓也高，從而使2腳的電壓過高，內(nèi)部保護電路起動，使6腳輸出脈沖高電平時間變短，或不輸出高電平使開關管截止。
2.5開關管保護電路
　　由D3、R10、C1及R11、C14、D4構成，消除由變壓器漏感產(chǎn)生的反峰電壓，從而使開關工作電壓不至于太高而毀壞。
3、設計中的注意事項
3.1起動電路的設計
　　　電容C2儲存的能量要能滿足電源開始正常 工作的需要，使得UC3842第7腳有穩(wěn)定、充足的輸入供給。即電容C2的放電時間要大于UC3 842輸出脈沖的高電平持續(xù)時間。否則，電源將出現(xiàn)打嗝現(xiàn)象。因此，電容C2的容量和 質(zhì)量的選取非常重要。筆者在實際設計過程中，C2曾用100μF鋁電解電容，經(jīng)常發(fā)現(xiàn) 電源打嗝；測量反饋端電壓，總是太低，以至于反饋端的整流二極管都沒有工作，說明反饋 端電壓幅度不夠。原因在于C2容量不夠，不能提供足夠的能量來使UC3842充分工作，因此 ，容量*好在100μF以上。
3.2反饋繞組的設計
　　當UC3842啟動后，若反饋繞組不能提供足夠的UF，電路就會不停地起動 ，出現(xiàn)打嗝現(xiàn)象。另外，根據(jù)筆者的經(jīng)驗，若UF大于17.5V時， 也會引起UC3842工作異常，導致輸出脈沖占空比變小，輸出電壓變低。故而反饋繞組匝數(shù)的 選取及其纏繞是非常重要的，一般可按13～15V設計，使UC3842正常工作時，7腳的電壓維持 在13V左右。