【正文】 在設(shè)定的電壓值。 這種電路的優(yōu)點(diǎn)是采樣電路簡單，缺點(diǎn)是輸入電壓和輸出電壓必須共地，不能做到電氣隔離。 開關(guān)電源設(shè)計(jì) 24 輔助電源輸出電壓分壓作為誤差放大器的輸入 如圖 3 所示，當(dāng)輸出電壓升高時，單端反激式變壓器 T 的輔助繞組上產(chǎn)生的感應(yīng)電壓也升高，該電壓經(jīng)過 D2， D3， C15， C14， C13 和 R15 組成的整流、濾波和穩(wěn)壓網(wǎng)絡(luò)后得到一直流電壓，給 UC3842 供電。同樣，當(dāng)輸出電壓降低時，使腳 6 輸出脈沖 的占空比變大，輸出電壓上升，最終使輸出電壓穩(wěn)定在設(shè)定的值。缺點(diǎn)是并非從副邊繞組直接得到采樣電壓，穩(wěn)壓效果不好，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電源的負(fù)載變化較大時，基本上不能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。 開關(guān)電源設(shè)計(jì) 25 采用線性光耦改變 誤差放大器的輸入誤差電壓 如圖 4 所示，該開關(guān)電源的電壓采樣電路有兩路：一是輔助繞組的電壓經(jīng) D1， D2，C1， C2， C3， R9 組成的整流、濾波和穩(wěn)壓后得到 16V的直流電壓給 UC3842 供電，另外，該電壓經(jīng) R2及 R4分壓后得到一采樣電壓，該路采樣電壓主要反映了直流母線電壓的變化；另一路是光電耦合器、三端可調(diào)穩(wěn)壓管 Z 和 R4， R5， R6， R7， R8 組成的電壓采樣電路，該路電壓反映了輸出電壓的變化；當(dāng)輸出電壓升高時，經(jīng)電阻 R7及 R8分壓后輸入 Z 的參考電壓也升高，穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值升高，流過光耦中發(fā)光二極管的電流減小，流過 光耦中的光電三極管的電流也相應(yīng)的減小，誤差放大器的輸入反饋電壓降低，導(dǎo)致 UC3842 腳 6輸出驅(qū)動信號的占空比變小，于是輸出電壓下降，達(dá)到穩(wěn)壓的目的。缺點(diǎn)是外接元器件增多，增加了布線的困難，增加了電源的成本 。當(dāng)輸出電壓升高時，輸出電壓經(jīng) R7及 R8分壓得到的采樣電壓（即Z 的參考電壓）也升高， Z 的穩(wěn)壓值也升高，流過光耦中發(fā)光二極管中的電流減小，導(dǎo)致流過光電三極管中的電流減小，相當(dāng)于 C1 并聯(lián)的可變電阻的阻值變大（該等效電阻的 阻值受流過發(fā)光二極管電流的控制），誤差放大器的增益變大，導(dǎo)致 UC3842 腳 6 輸出驅(qū)動信號的占空比變小，輸出電壓下降，達(dá)到穩(wěn)壓的目的。因?yàn)椋?UC3842的電壓反饋輸入端腳 2 接地，所以，誤差放大器的輸入誤差總是固定的，改變的是誤差放大器的增益（可將線性光耦中的光電三極管視為一可變電阻），其等效電路圖如圖 6 所示。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不僅外接元器件較少，而且在電壓采樣電路中采用了三端可調(diào)穩(wěn)壓管，使得輸出電壓在負(fù)載發(fā)生較大的變化時，輸出電壓基本上沒有變化。 結(jié)語 在單端隔離式 PWM 型電源中，電流型脈寬調(diào)制器 UC3842 有著廣闊的應(yīng)用范圍 。 ④ 腳和 ⑧ 腳外接的 R C8 決定了振蕩頻率，其振蕩頻率的最大值可達(dá)500KHz。 ⑥ 腳輸出的方波信號經(jīng) R R8 分壓后驅(qū)動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。 圖 2 UC3842 構(gòu)成的開關(guān)電源 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)開關(guān)電源設(shè)計(jì) 29 要求來確定檢測電阻 R10 的大小，通常 R10 是 2W、 1Ω以下的電阻 。高電壓脈沖期間，場效應(yīng)管導(dǎo)通，電流通過變壓器原邊，同時把能量儲存在變壓器中。當(dāng) 6 腳輸出的高電平脈沖結(jié)束時，場效應(yīng)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(fù)的感生電動勢，此時副邊各路二極管導(dǎo)通，向外提供能量。 UC3842 內(nèi)部設(shè)有欠壓鎖定電路，其開啟和關(guān)閉閾值分別為 16V 和10V，如 圖 3 所示。電源電壓接通之后，當(dāng) 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。 當(dāng)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。一般來說，隨著 UC3842 的啟動， R1的工作也就基本結(jié)束，余下的任務(wù)交給反饋繞組，由反饋繞組產(chǎn)生電壓來為 UC3842 供電。筆者認(rèn)為，雖然理論上 UC3842 啟動電流在1mA 以內(nèi)，但實(shí)際應(yīng)用時，按 ～ 設(shè)計(jì)則工作比較便利。 在場效應(yīng)管關(guān)閉瞬間，變壓器次級繞組放電電流為最大值 Imax，若忽略各種損耗應(yīng)為式中： n—— 變壓器變比， n=NP/Ns， NP、 Ns 為變壓器初、次級繞組匝數(shù)。 上式說明，輸出電壓 UO 與 Ton 成正比，與匝比 n 及 Ton 成反比。 UC3842 為固定工作頻率脈寬調(diào)制方式，輸出電壓 或負(fù)載變化時僅調(diào)整占空比，控制場效應(yīng)管的導(dǎo)通時間。 3 腳為電感電流傳感器端，當(dāng)取樣超過 1V 時，縮小導(dǎo)通脈寬，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(qū)動能力為 177。 過流保護(hù)原理 當(dāng)負(fù)載電流超過額定值或短路時，場效應(yīng)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(dǎo)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(yīng)管截止，達(dá)到保護(hù)功率管的目的。 開關(guān)電源設(shè)計(jì) 31 過壓保護(hù)原理 當(dāng)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(hù)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(guān)管截止。 起動電路的設(shè)計(jì) 電路如圖 4 所示，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。否則，電源將出現(xiàn)打嗝現(xiàn)象。筆者在實(shí)際設(shè)計(jì)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。 反饋繞組的設(shè)計(jì) 當(dāng) 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。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(shè)計(jì)，使 UC3842 正常工作時， 7 腳的電壓維持 在 13V 左右。由于省掉了笨重的線性交壓器，節(jié)省了漆包銅線與硅鋼片 。 (2)穩(wěn)壓范圍寬。 因此能獲得良好的穩(wěn)定電壓輸出 ， 而且在電網(wǎng)電壓變化時，能始終保持穩(wěn)壓電路的高效率工作。 (3)效率高、損耗小。 (4)工作安全、可靠。通常，對其保護(hù)電路的要求是非常嚴(yán)格的。電視機(jī)中開關(guān)穩(wěn)壓電源的開關(guān)效率應(yīng)與行頻同步。 采用開關(guān)穩(wěn)壓電源激勵行輸出的優(yōu)缺點(diǎn)如下： ①行振蕩器相行監(jiān)相器可以與開關(guān)穩(wěn)壓電源控制電路歸并在省去。 ②開關(guān)管短路時，對于反極性激勵電路，行輸出管反而截止無電流；對于同級性激勵電路，行輸出管與開關(guān)管的電流增長很快．應(yīng)采取過流保護(hù)措施。 ③由于 行輸出級的激勵脈沖的寬度受到限制，因而開關(guān)穩(wěn)壓電源的激勵脈沖占空系數(shù)的變比范圍也受到一定的限制，其穩(wěn)壓范圍不是很寬。由于開關(guān)穩(wěn)壓電源電路與行掃描電路構(gòu)成一個整體．工開關(guān)電源設(shè)計(jì) 33 作狀態(tài)相互牽制，故檢修工作比一般電視機(jī)要困難一些。其中產(chǎn)業(yè)用電子設(shè)備以計(jì)算機(jī)和外圍設(shè)備為中心顯示了 好的形勢；達(dá)到 46038 億日元，是前年的 106％；并且在金頹基數(shù)中超過了家用電器設(shè)備和電子元件，成為電子工業(yè)的中心。 反映出這樣的工業(yè)狀況，是由于在機(jī)電一體化中唱主角的“控制用馬達(dá)”面向磁盤機(jī)和打印機(jī)等 OA 設(shè)備的需求助擴(kuò)大，一躍登臺，其生產(chǎn)量飛躍地增加。 影響當(dāng)今產(chǎn)業(yè)世界動向的原因是，最近的電子設(shè)備由于用戶的小型他日求，促使微細(xì)加工技術(shù)的發(fā)展，家用和產(chǎn)業(yè)用元件的小型化和高密度安裝，促進(jìn)了大規(guī)模集成化一慣比其它組件落后的電源部包受到這種小型化的影陶，大旦池采用開關(guān)電源。 因此，下面介紹其中的直流穩(wěn)壓電源，特別是開關(guān)電源的市場概況，產(chǎn)品傾向。 開關(guān)電源由于 OA 設(shè)備，磁帶錄像機(jī)等現(xiàn)在使用這種電源的設(shè)備正在增加生產(chǎn)而且這種電源的使用范圍在不斷擴(kuò)大，所以保持了增長的勢頭，但是其反面是損耗式電源， CVT電源正在形成一股代替開關(guān)電源的大支流。 1983 年的直流茵壓電源的市場 規(guī)模估計(jì)在 1700 億 日 元左右。 以上是出口直流穩(wěn)壓電源的狀況，應(yīng)再加上王廣內(nèi)部消耗量才算作市場的總額。增加了對外銷的供應(yīng)，估計(jì)可以達(dá)到產(chǎn)值 1000 億日元的規(guī)模。酌量主要工廠的動向，要元件的動向，采 用開關(guān)電源的產(chǎn)品的動向，由編輯部試算推導(dǎo) 1983 年的市場情況。 其中主要的工廠有： DK 到 11 月份比上期增加 30％，估計(jì)為 290 億日元，松下電子元件部今年到 11 月份在系統(tǒng)設(shè)備事業(yè)部預(yù)計(jì) 350 億日元的銷售額中，開關(guān)電源比上期增加40％為 200 億日元。三元電氣也確實(shí)達(dá)到 120 億日元， 125 億 日 元和 100 億日元。 根據(jù)這種情況，預(yù)計(jì) 1984 年的銷售額估計(jì)平均比去年的市場規(guī)模增加 30％左右，并據(jù)此確定生產(chǎn)金頓。 當(dāng)初，開關(guān)電源廠大部分原來是電源變壓器廠?？抗緝?nèi)部提供主要元件購工廠加入到電源生產(chǎn)中來，拼命奮斗，這一點(diǎn)是非常明顯的。這些工廠即使在經(jīng)營規(guī)模上也比電源專業(yè)廠優(yōu)越，除了有能自己供應(yīng)元件的優(yōu)越性之外，還有采用了適應(yīng)短期供貨的 CAD，生產(chǎn)線的自動化等