【正文】 難，所以這種方法很少使用。 R3 與 C1 并聯(lián)構(gòu)成電流型反饋。誤差放大器的正向輸入端接 UC3842 內(nèi)部的 的基準(zhǔn)電壓。本文首先對電流型脈寬控制器UC3842（內(nèi)部電路圖如圖 1 所示）常用的三種穩(wěn)定輸出電壓電路作了介紹，分析其各自的優(yōu)缺點 。 技術(shù)參數(shù) 開關(guān)電源設(shè)計 20 開關(guān)電源設(shè)計 21 開關(guān)電源設(shè)計 22 開關(guān)電源設(shè)計 23 第 5 章 UC3842 常用的電壓反饋電路的選用 概述 通常， PWM 型開關(guān)電源把輸出電壓的采樣作為 PWM 控制器的反饋電壓，該反饋電壓經(jīng) PWM 控制器內(nèi)部的誤差放大器后，調(diào)整開關(guān)信號的占空比以實現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定。輸出這些器件有一個單圖騰柱輸出級，是專門設(shè)計用來自接驅(qū)動功率 MOSFET的，在 ，它能提供高達(dá)177。它的作用是保護集成電路免受系統(tǒng)啟動期間產(chǎn)生的過高電壓的破壞。 UCX843A準(zhǔn)備應(yīng)用于更低電壓直流到直流變換器中。 Vref比較器高低門限為 ／ 。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。 欠壓鎖定采用丁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。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。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。因此最大峰值開關(guān)電流為： 當(dāng)設(shè)計一個大功串開關(guān)穩(wěn)壓揣時為了保持 Rs的功耗在 —— 個合理的水平上希望降低內(nèi)部嵌位電壓，調(diào)節(jié)此電壓的簡單方法如圖 22所示。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： 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)。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。這樣在逐周基礎(chǔ)上差信號控制峰值電感電流。這發(fā)生開關(guān)電源設(shè)計 18 在電源正在工作并且負(fù)載被取消時，或者在軟啟動過程的開始 (圖 23， 24)。誤差放大器輸出 (管腳 1)用于外部回路補償 (圖 30)。典刑情況下變換揣輸出電壓通過一個電阻分壓器分壓，并由反向輸入監(jiān)視。此放大器從有90dB的典刮自流電流增益和只有 57度相位余量的 1帶寬 (圖 7)。通過修整時鐘波形，可以實現(xiàn)準(zhǔn)確輸出占空比箝位。為了可靠的鎖定，振蕩器自振應(yīng)頻率設(shè)為比叫鐘頻率低 10％左右。正很多噪聲敏感應(yīng)用中，可能希望將變換器頻率鎖定至外部系統(tǒng)時鐘上。 1 0％之內(nèi)，這些內(nèi)部電路的優(yōu)點使振蕩器頻率及晨大輸出占空比的變化最小。注意盡管許多的 Rt和 Ct值都可以產(chǎn)生相同的振蕩器頻率，但只有一種組合可以得到在給定頻率下的特定輸出靜區(qū)時間。在 CT放電期間，振蕩器產(chǎn)生一個內(nèi)部消隱脈沖保持“或非”門的中間輸入為高電子，這導(dǎo)致輸出為低狀態(tài) ，從而產(chǎn)生丁一個數(shù)量可控的輸出靜區(qū)時間。代表性的方框圖如圖 17， 所以振蕩器頻率由定時元件 RT和 CT選擇值決定。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。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。 相對導(dǎo)磁率從應(yīng)盡可能選得大一些，以避免由于喂制磁充尺寸和線徑，以及銅損和鐵損引起磁芯溫升過高。在這里，我們只是強調(diào)一下，所選擇的磁芯一定要有足夠大的有效體積，通常應(yīng)用空氣隙來擴大其有效體積 ， 傳輸變壓器有效體積 v 的計算公式如下： Ilamx 最大負(fù)載電流‘ L：變壓器次級繞組的電感量； U0：空氣的導(dǎo)磁率。 為了導(dǎo)出用變換器輸出功率和輸入電壓表達(dá)集電懾峰值工作電流的公式，變壓器繞組傳遞的能量尸 m可用下式表示： (3— 3) 公式中， v 是變換器的效率。 第二個設(shè)計準(zhǔn)則是必須滿足晶體管在導(dǎo)遏時的集電極電流的需求。因此，在單端反激式變換器電路設(shè)計中，晶體管的工作電壓一般在 800V 以上，通常按 900v 計算可安全可靠地工作。為了限制晶體管的集電極安全電壓，工作占空比應(yīng)保持在相對地低一些，一般要低于 50％，即 8mm＜ o． 5。晶體管截止時所承受的尖峰電壓按下面的公式進行計算： 公式中， vin 是輸入電路整流濾波后 的直流電壓， 6mx 是最大工作占空比。 . 單端反激式變換器電路中的開關(guān)晶體管 在單端反激式變換器電路中。 當(dāng)晶體管 VT1 截止時，變壓器次級電感線圈中的電壓極性反轉(zhuǎn)過來，使得二極管 VD導(dǎo)通，給輸出電容 c 充電，同對在負(fù)載 RL 上也有了電流 IL。 從圖 3— 4 的電路工作狀態(tài)波形可見，電路的工作過程如下：當(dāng)晶體管 VT1 導(dǎo)通時，它在變壓器初級電感線圈中儲存能量，與變壓器次級相連接的二極管 VD 處于反偏壓狀態(tài)，所以二極管 VD 截止。所謂單端，指的是變壓器 磁芯僅工作在其磁滯回線的一側(cè)。一般情況下，隔離式開關(guān)電源都是用高頻變壓器作為主要隔離器件。 1．選擇壓敏電阻的電壓額定值，應(yīng)該比最大的電路電壓穩(wěn)定值大 10％一 20％ ； 2．計算或估計出電路所要承受的最大瞬間能量的焦?fàn)枖?shù)； 3．查明器件所需要承受的最大尖峰電流； 上述幾步完成后，就可以根據(jù)生產(chǎn)廠家的壓敏電阻參數(shù)資料選擇合適的壓敏電阻器件。也就是說，當(dāng)高壓尖峰瞬間出現(xiàn)在壓敏電阻兩端時．它的阻抗急劇減小到一個低值，消除了尖峰電壓使輸入電壓達(dá)到安全值。如圖 2— l所示，把壓敏電阻 Rv 連在交流電壓的輸入端。所以必須要采取措施加以避免。 另一方面，電感性開關(guān)產(chǎn)生的電壓尖峰的能量滿足下面的公式： 公式中 ， L 是電感器的漏感， I 是通過線圈的電流。比如電網(wǎng)附近有電感性開關(guān)，暴風(fēng)雨天氣時的雷電現(xiàn)象，都是產(chǎn)生高尖峰的因素。這樣，就不會影響整個開關(guān)電源的效率。當(dāng)電容開始充電時，充電電流流過熱敏電阻，開始對其加熱。當(dāng)開關(guān)電源接通時，熱敏電阻的阻值基本上是電阻的標(biāo)稱值。 圖 2— 1 中的 RT1 和 RT2 是 熱敏電阻的電阻 — 溫度特性和溫度系數(shù) ， 關(guān)系如 圖 2— 2所示。圖 2— 1 中的Vs 和 R1 為雙向可控 硅和電阻的并聯(lián)網(wǎng)絡(luò) 。這種電路結(jié)構(gòu)需要一個觸發(fā)電路，當(dāng)某些預(yù)定的條件滿足后，觸發(fā)電路把雙向可控硅觸發(fā)導(dǎo)通。 電阻 — 雙向可控硅技術(shù)：采用此項浪涌電流限制技術(shù)時，將電阻與交流輸入線相串聯(lián)。 通常廣泛采用的措施有兩種，一種方法 是利用電阻一雙向可控硅并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)；另一種方法是采用負(fù)溫度系數(shù) (NTC)的熱敏電阻。浪涌電流主要是由濾波電容充電引起的，在開關(guān)管開始導(dǎo)通的瞬間，電容對交流呈現(xiàn)出很低的阻抗，一般情況下，只是電容的 E5R 值。當(dāng)開關(guān) S1 打開時，二 極管 VDl— VD4 組成了全橋式整流電路，對輸入的交流 230V 進行整流，也同樣產(chǎn)生 320v的直流電壓。即 115v 1． 4＝ 160v，在交流電的負(fù)半周，電容器 c2 通過二極管 vD4 也被充電到 160v。 電路工作過程如下：當(dāng)開關(guān) S1 閉合時．電路在 115v 交流輸入電壓下 1：作。為了實現(xiàn)兩種 輸入電源的轉(zhuǎn)換，要利用倍壓整流技術(shù)，如圖 3— 1 所示。 開關(guān)電源設(shè)計 9 第 2 章 輸入電路 電壓倍壓整流技術(shù) 在前面已經(jīng)提到，隔離式開關(guān)電源是直接對輸入的交流電壓進行整流，而不需要低頻線性隔離變壓器。當(dāng)出現(xiàn)過壓現(xiàn)象時，保護電路啟動，將電源輸出端電壓快速短路。 電磁干擾 — 無線頻率干擾 (EMLBFI)：即那些由開關(guān)電源的開關(guān)元件引起的，不希望傳按和發(fā)射的高頻能量頻譜。 軟啟動：在系統(tǒng)啟動時，一種延長開關(guān)波形的工作周期的方法。 遠(yuǎn)程檢測：電壓檢測的一種方法。 輸出瞬態(tài)響應(yīng)時間：從輸出負(fù)載電流產(chǎn)生變化開始，經(jīng)過整 個電路的調(diào)節(jié)作用，到輸出電壓恢復(fù)額定值所需要的時間。 隔離式開關(guān)電源：一般指高頻開關(guān)電源。 噪音和波紋：附加在直流輸出信號上的交流電壓和高頻尖峰信號的峰值。 負(fù)載調(diào)整率：輸出電壓隨負(fù)載在指定范圍內(nèi)變化的百分率。 線性調(diào)整率：輸出電壓隨輸入線性電壓在指定范圍內(nèi)變化的百分率 。為了防止不必要的功率損耗， 在設(shè)計這一電路時，一定要保證濾波電容充滿電之前，就起到限流作用。 啟動浪涌電流限制電路：它屬于保護電路。一般情況下， ESR 值越低的電容，性能越好。 ESR：等效串聯(lián)電阻。 效率 ：電源的輸出功率與輸入功率的百分比。 此外，為了使整個電路安全可靠地工作，還要設(shè)計輔助電路，主要包括過壓、過流保護電路等 。 在方波的上升沿和下降沿．有很多高次諧波，如果這些高次 TB 波反饋到輸入交流線，就會對其它電子設(shè)備產(chǎn)生干擾。高頻變換部分的核心是有一個高頻功率開關(guān)元件，比如開關(guān)晶體管、場效應(yīng)管 (MOSFE)等元件，高頻變換部分產(chǎn)生高頻 (20kHz 以上 )高壓方波，所得到的高壓方波送給高頻隔離降壓變壓器的初級，在變壓器的次級感應(yīng)出的電壓被整流、濾波后就產(chǎn)生了低壓直流。開關(guān)電源的基本功能方框如圖 1— 1 所示。各種形式的電源電路的基本功能塊是相同的，只是完成這些功能的技術(shù)手段有所不同。主要分為半橋式、全橋式、推挽式、單端反激式、單端正激式等等