基于UC3842的電源變換器設(shè)計(jì)

隨著多電飛機(jī)和全電飛機(jī)成為現(xiàn)代飛機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)由于現(xiàn)代電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，直流穩(wěn)壓電源在航空領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。根據(jù)某型飛機(jī)對(duì)直流電源的實(shí)際需求，本文設(shè)計(jì)了一種直流電源變換器。該變換器主要是將飛機(jī)發(fā)電機(jī)輸出的三相交流電變換成直流電源，供飛機(jī)上某些直流負(fù)載使用。飛機(jī)發(fā)電機(jī)發(fā)出的三相交流電經(jīng)整流、濾波后，輸入到DC/DC模塊，利用電流型脈寬調(diào)制器UC3842，完成穩(wěn)定直流輸出，同時(shí)結(jié)合UC3842的特點(diǎn)還設(shè)計(jì)了過(guò)流、過(guò)壓和欠壓等保護(hù)功能。

1、芯片介紹

UC3842是美國(guó)Unitrode公司生產(chǎn)的一種高性能單端輸出式電流控制型脈沖寬度調(diào)制器。電流型控制即在脈寬比較器的輸入端直接感應(yīng)到的輸出電感電流與誤差放大器輸出信號(hào)進(jìn)行比較，來(lái)控制輸出脈沖的占空比，使輸出的電感峰值電流跟隨誤差電壓變化。UC3842是一種高性能的固定頻率電流型控制器，采用單端輸出方式，可直接驅(qū)動(dòng)雙極性晶體管和MOSFET管，具有引腳數(shù)量少、外圍電路簡(jiǎn)單、安裝與調(diào)試簡(jiǎn)便、性能優(yōu)良以及價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，具有輸入和參考欠壓鎖定、逐相電流限制等保護(hù)特性。應(yīng)用中UC3842采用的是8腳雙列直插塑料封裝，其內(nèi)部主要由5.0V基準(zhǔn)電壓源、用來(lái)精確地控制占空比調(diào)整的振蕩器、衰減器、過(guò)流檢測(cè)比較器、PWM鎖存器、高增益E/A誤差放大器和適用于驅(qū)動(dòng)功率MOSFET管的大電流推挽輸出電路等構(gòu)成，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及管腳圖如圖1所示。

圖1 ?UC3842內(nèi)部結(jié)構(gòu)與引腳圖

如圖1中，芯片的1端為COMP端，該管腳為芯片內(nèi)部誤差放大器的輸出端，該腳外接RC網(wǎng)絡(luò)可用于環(huán)路補(bǔ)償，用以改善誤差放大器的閉環(huán)增益和頻率特性；2腳為VFB，是電壓反饋腳，它是誤差放大器的反相輸入端，與芯片內(nèi)部2.5V的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較作為誤差放大器的輸出；3腳是CURRENTSENSE，為電流測(cè)定端，用于取樣電流，當(dāng)外端串接的取樣電阻上的電壓大于1V時(shí)，UC3842將停止輸出觸發(fā)脈沖，使開(kāi)關(guān)管截止，從而保護(hù)開(kāi)關(guān)管不至于因過(guò)流而損壞，因此可以用于設(shè)計(jì)過(guò)流保護(hù)；4腳為RT/CT端，CT由8腳輸出的5V參考電壓通過(guò)RT充電，再由一個(gè)內(nèi)部電流放電，從而產(chǎn)生振蕩，振蕩器頻率f可由下式計(jì)算：f=1.8/（RT×CT）kHz，式中：RT的單位為kΩ，CT單位為μF；5腳為GROUND，為控制電路和電源的公共地；6腳為OUTPUT端，是推挽輸出端，該輸出端用來(lái)驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管的門極，控制開(kāi)關(guān)管的關(guān)斷；7腳是VCC，提供芯片工作的電源，芯片可以工作在8~40V，另外UC3842還具有輸入電壓欠壓鎖定門限，分別為16V（通）和10V（斷）；8腳是VREF，為參考輸出端，向外提供基準(zhǔn)電壓5V，帶載能力為50mA，它通過(guò)定時(shí)電阻RT向定時(shí)電容提供充電電流。