【文章內(nèi)容簡介】 存配置確保在任何給定的振蕩器周期內(nèi)，僅有一個單脈沖出現(xiàn)在輸出端。電感電流通過插入一個與輸出開關(guān) Q1 的源極串聯(lián)的以地為參考的取樣電阻 Rs 轉(zhuǎn)換成電壓。此電壓由電流取樣輸入（管腳 3）監(jiān)視并與來自誤差放大器的輸出電平相比較。在正常的工作條件下，峰值電感電流由管腳 1上的電壓控制，其中： Ipk(max)=[V(pin1)]/3Rs 當(dāng)電源輸出過載或者如果輸出電壓取樣丟失時 ，異常的工作條件將出現(xiàn)。在這些條件下，電流取樣比較器門限將被內(nèi)部箝位至 。因此最大峰值開關(guān)電流為： Ipk(max)=當(dāng)設(shè)計一個大功率開關(guān)穩(wěn)壓器時為了保持 Rs 的功耗在一個合理的水平上希望降低內(nèi)部箝位電壓。調(diào)節(jié)此電壓的簡單方法如圖 。使用了兩個外部二極管來畢業(yè)論文 14 補償內(nèi)部二極管，以便在溫度范圍內(nèi)有固定箝位電壓。如果 Ipk(max)箝位電壓降低過多將導(dǎo)致由于噪聲拾取而產(chǎn)生的不誤操作。 圖 箝位電平可調(diào)節(jié)降低 圖 電流波形尖脈沖抑制 通常在電流波形的前沿可以觀察 到一個窄尖脈沖，當(dāng)輸出負(fù)載較輕時，它可能會引起電源不穩(wěn)定。這個尖脈沖的產(chǎn)生是由于電源變壓器匝間電容和輸出整流管恢復(fù)時間造成的。在電流取樣輸入端增加一個 RC濾波器，使它的時間常數(shù)接近尖脈沖的持續(xù)時間，通常將消除不穩(wěn)定性（參見圖 ）。 畢業(yè)論文 15 （四） 欠壓鎖定 采用了兩個欠壓鎖定比較器來保證在輸出級被驅(qū)動之前，集成電路已完全可用。正電源端（ Vcc）和參考輸出（ Vref）各由分離的比較器監(jiān)視。每個都具有內(nèi)部的滯后，以防止在通過它們各自的門限時產(chǎn)生錯誤輸出動作。 Vcc 比較器上下門限分別為：UC3842 16V/10V。 Vref 比較器高低門限為 。 （五） 輸出 這些器件有一個單圖騰柱輸出級，是專門設(shè)計用來直接驅(qū)動功率 MOSFET 的，在 負(fù)載下時，它能提供高達177。 的峰值驅(qū)動電路和典型值為 50nS 的上升、下降時間。還附加了一個內(nèi)部電路，使得任何時候只要欠壓鎖定有效，輸出就進入灌模式，這個特性使外部下拉電阻不再需要。 SO14 表面貼裝封裝為 Vc（輸出電壓）和電源地提供了分離的管腳，恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用可以顯著地減小加到控制電路的開關(guān)瞬態(tài)噪聲。這在降低 Ipk（ max）箝位電平時特別有用。分離的 Vc電壓 輸入 允許設(shè)計者在不受 Vcc 影響而調(diào)節(jié)驅(qū)動電壓時具有更多靈活性。當(dāng)在 Vcc 大于 20V 的系統(tǒng)中驅(qū)動功率 MOSFET 時，通常在該輸入端連接一個齊納箝位。 （六） 參考電壓 帶隙參考電壓在 Tj=25℃時調(diào)整誤差至：177。 %，它首要的目的是為振蕩器定時電容提供充電電流。參看部分具有短路保護功能并能向附加控制電路供電提供超過 20mA 的電流。 主電路的設(shè)計 本 設(shè)計 以 UC3842 為核心控制部件，設(shè)計一款單端反激式開關(guān)穩(wěn)壓電源。開關(guān)電源控制電路是一個電壓、電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。變換器的幅頻特性由雙極點變成單極點，因此，增益帶寬乘積得到了提高，穩(wěn)定幅度大，具有良好的頻率響應(yīng)特性。 主要的功能模塊包括：啟動電路、過流過壓欠壓保護電路、反饋電路、整流電路。以下對各個模塊的原理和功能進行分析。 電路原理圖如 附錄 圖 1所示 。 畢業(yè)論文 16 啟動電路 如 附錄 圖 1 所示 ， 交流電由 CX1,RA+RB,LF1進行低通濾波，組成抗串模干擾電路，用于抑制正態(tài)噪聲； 而 CY3,CY4,CY5 組成 EMI 濾波器，作為 抗共模干擾電路，用于抑制共態(tài)噪聲干擾。它們的組合應(yīng)用對電磁干擾 有 很強的衰減旁路作用。濾波后的交流電壓經(jīng) D1～ D4橋式整流以及電解電容 C1 濾波后變成 400V 的脈動直流電壓，此電壓經(jīng) R1A 降壓后給 C2充電，當(dāng) C2的電壓達到 UC3842 的啟動電壓門檻值時， UC3842 開始工作并提供驅(qū)動脈沖，由腳 6輸出推動開關(guān)管工作。隨著 UC3842 的啟動， R1A的工作也就基本結(jié)束，余下的任務(wù)交給反饋繞組 TLB，由反饋繞組 TLB產(chǎn)生電壓給 UC3842供電。由于輸入電壓超過了 UC3842 的工作，為了避免意外，用 D7穩(wěn)壓管 限定 UC3842的輸入電壓，否則將出現(xiàn) UC3842 被損壞的情況。 短路過流、過壓、欠壓保護電路 由于輸入電壓的不穩(wěn)定，或者一些其他的外在因素，有時會導(dǎo)致電路出現(xiàn)短路、過壓、欠壓等不利于電路工作的現(xiàn)象發(fā)生，因此，電路必須具有一定的保護功能。如附錄 圖 1所示，如果由于某種原因，輸出端短路而產(chǎn)生過流，開關(guān)管的漏極電流將大幅度上升， R1 兩端的電壓上升， UC3842 的腳 3 上的電壓也上升。當(dāng)該腳的電壓超過正常值 0． 3V 達到 1V(即電流超過 1． 5A)時， UC3842 的 PWM 比較器輸出高電平，使PWM 鎖存器復(fù)位 ，關(guān)閉輸出。這時， UC3842 的腳 6 無輸出， MOS 管 Q1 截止，從而保護了電路。如果供電電壓發(fā)生過壓 (在 265V 以上 )， UC3842 無法調(diào)節(jié)占空比，變壓器的初級繞組電壓大大提高， UC3842 的腳 7 供電電壓也急劇上升，其腳 2 的電壓也上升，關(guān)閉輸出。如果電網(wǎng)的電壓低于 85V， UC3842 的腳 1電壓也下降，當(dāng)下降 lV(正常值是 3． 4V)以下時， PWM 比較器輸出高電平，使 PWM 鎖存器復(fù)位，關(guān)閉輸出。因此，此電路具有短路過流、過壓、欠壓三重保護。 反饋電路 反饋電路采用精密穩(wěn)壓源 TL431 和線性光耦 PC817。利用 TL43l 可調(diào)式精密穩(wěn)壓器構(gòu)成誤差電壓放大器，再通過線性光耦對輸出進行精確的調(diào)整。如圖 所示，R13A,R13B,R13C 是精密穩(wěn)壓源的外接控制電阻，它們決定輸出電壓的高低，和 TL431一并組成外部誤差放大器。當(dāng)輸出電壓升高時，取樣電壓 VR5也隨之升高，設(shè)定電壓畢業(yè)論文 17 大于基準(zhǔn)電壓 (TL431 的基準(zhǔn)電壓為 2． 5V)，使 TL431 內(nèi)的誤差放大器的輸出電壓升高，致使片內(nèi)驅(qū)動三極管的輸出電壓降低，也使輸出電壓 Vo 下降，最后 Vo 趨于穩(wěn)定；反之，輸出電壓下降引起設(shè)置電壓下降，當(dāng)輸出電壓低于設(shè)置電壓時，誤差放大器 的輸出電壓下降，片內(nèi)的驅(qū)動三極管的輸出電壓升高，最終使得 UC3842 的腳 1 的補償輸入電流隨之變化，促使片內(nèi)對 PWM 比較器進行調(diào)節(jié)，改變占空比，達到穩(wěn)壓的目的。 整流濾波電路 輸出整流濾波電路直接影響到電壓波紋的大小，影響輸出電壓的性能。開關(guān)電源輸出端中對波紋幅值的影響主要有以下幾個方面 。 （ 1） 輸入電源的噪聲，是指輸入電源中所包含的交流成分。解決的方案是在電源輸入端加電容 C8，以濾除此噪聲干擾。 （ 2） 高頻信號噪聲，開關(guān)電源中對直流輸入進行高頻的斬波 ，然后通過高頻的變壓器進行傳輸，在這個過程中 ，必然會摻 入 高頻的噪聲干擾。還有功率管器件在開關(guān)的過程中引起的高頻噪聲。對于這類高頻噪聲的解決方案是在輸出端采用 π 型濾波的方式。 （ 3） 采用快速恢復(fù)二極管 DR 整流。基于低壓、功耗低、大電流的特點，有利于提高電源的效率，其反向恢復(fù)時間短，有利于減少高頻噪聲。 主要器件的選擇及 其功能