uc3842引腳圖及功能
UC3842是一種高性能固定頻率電流型控制器,包含誤差放大器、PWM比較器、PWM鎖存器、振蕩器、內(nèi)部基準電源和欠壓鎖定等單元,其結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。
各管腳功能簡介如下:
1腳COMP是內(nèi)部誤差放大器的輸出端,通常此腳與2腳之間接有反饋網(wǎng)絡(luò),以確定誤差放大器的增益和頻響。
2腳FEED BACK是反饋電壓輸入端,此腳與內(nèi)部誤差放大器同向輸入端的基準電壓(一般為+2.5V)進行比較,產(chǎn)生控制電壓,控制脈沖的寬度。
3腳ISENSE是電流傳感端。在外圍電路中,在功率開關(guān)管(如VMos管)的源極串接一個小阻值的取樣電阻,將脈沖變壓器的電流轉(zhuǎn)換成電壓,此電壓送入3腳,控制脈寬。此外,當電源電壓異常時,功率開關(guān)管的電流增大,當取樣電阻上的電壓超過1V時,UC3842就停止輸出,有效地保護了功率開關(guān)管。
4腳RT/CT是定時端。鋸齒波振蕩器外接定時電容C和定時電阻R的公共端。
5腳GND是接地。
6腳OUT是輸出端,此腳為圖滕柱式輸出,驅(qū)動能力是±lA。這種圖騰柱結(jié)構(gòu)對被驅(qū)動的功率管的關(guān)斷有利,因為當三極管VTl截止時,VT2導(dǎo)通,為功率管關(guān)斷時提供了低阻抗的反向抽取電流回路,加速功率管的關(guān)斷。
7腳Vcc是電源。當供電電壓低于 +16V時,UC3824不工作,此時耗電在1mA以下。輸入電壓可以通過一個大阻值電阻從高壓降壓獲得。芯片工作后,輸入電壓可在+10~+30V之間波動,低于+10V停止工作。工作時耗電約為15mA,此電流可通過反饋電阻提供。
8腳VREF是基準電壓輸出,可輸出精確的+5V基準電壓,電流可達50mA。
UV3842的電壓調(diào)整率可達0.01%,工作頻率為500kHz,啟動電流小于1mA,輸入電壓為10~30V,基準電壓為4.9~5.1V,工作溫度為0~70℃,輸出電流為1A。
uc3842典型應(yīng)用電路(一)
下圖是UC3842組成的帶有過流過壓保護的典型應(yīng)用電路圖
圖 UC3842應(yīng)用電路圖
過流保護原理:當負載電流超過額定值或輸出短路,引起開關(guān)管V4電流增加,R7上的電壓反饋至3腳,當R7上的電壓大于1V時,通過內(nèi)部電流放大器使導(dǎo)通寬度變窄,輸出電壓下降,同時也使UC3842工作電壓下降。當下降至整定電壓以下時,過流保護電路工作,達到保護功率管的目的。短路現(xiàn)象消失后,電源自動恢復(fù)正常工作。
過壓保護:當因某種原因使輸出電壓過高時,穩(wěn)壓管V6導(dǎo)通,從而觸發(fā)晶閘管V7導(dǎo)通,使輸出端短路,可見過壓保護是以過流保護的形式出現(xiàn)的。
uc3842典型應(yīng)用電路(二)
UC3842 采用固定工作頻率脈沖寬度可控調(diào)制方式,共有8 個引腳,各腳功能如下:①腳是誤差放大器的輸出端,外接阻容元件用于改善誤差放大器的增益和頻率特性;②腳是反饋電壓輸入端,此腳電壓與誤差放大器同相端的2.5V 基準電壓進行比較,產(chǎn)生誤差電壓,從而控制脈沖寬度;③腳為電流檢測輸入端, 當檢測電壓超過1V時縮小脈沖寬度使電源處于間歇工作狀態(tài);④腳為定時端,內(nèi)部振蕩器的工作頻率由外接的阻容時間常數(shù)決定,f=1.8/(RT×CT);⑤腳為公共地端;⑥腳為推挽輸出端,內(nèi)部為圖騰柱式,上升、下降時間僅為50ns 驅(qū)動能力為±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 基準電壓輸出端,有50mA 的負載能力。
uc3842典型應(yīng)用電路(三)
AC—DC電路
AC—DC電路將交流變成直流,是反激式開關(guān)電源設(shè)計的先決條件。圖2為AC—DC電路,其中,輸入交流電壓為60~220 V,電阻1R2為正溫度系數(shù)熱敏電阻,防止過流。1R1為壓敏電阻用于旁路浪涌電壓。在PCB布線要求上,壓敏電阻與零線間采用蛇形走線,若壓敏電阻損壞,則可及時斷開壓敏電阻而不至于因為壓敏電阻短路燒毀電路板。共模扼流圈
和差模電感(1L1、1L2)分別濾除共模和差模干擾,由全橋整流電橋整流出直流電為后續(xù)電路供電。
uc3842典型應(yīng)用電路(四)
3842電路的保護 用UC3842做的開關(guān)電源的典型電路見圖1。過載和短路保護,一般是通過在開關(guān)管的源極串一個電阻(R4),把電流信號送到3842的第3腳來實現(xiàn)保護。
當電源過載時,3842保護動作,使占空比減小,輸出電壓降低,3842的供電電壓Vaux也跟著降低,當?shù)偷?842不能工作時,整個電路關(guān)閉,然后靠R1、R2開始下一次啟動過程。這被稱為“打嗝”式(hiccup)保護。在這種保護狀態(tài)下,電源只工作幾個開關(guān)周期,然后進入很長時間(幾百ms到幾s)的啟動過程,平均功率很低,即使長時間輸出短路也不會導(dǎo)致電源的損壞。
由于漏感等原因,有的開關(guān)電源在每個開關(guān)周期有很大的開關(guān)尖峰,即使在占空比很小時,輔助電壓Vaux也不能降到足夠低,所以一般在輔助電源的整流二極管上串一個電阻(R3),它和C1形成RC濾波,濾掉開通瞬間的尖峰。仔細調(diào)整這個電阻的數(shù)值,一般都可以達到滿意的保護。使用這個電路,必須注意選取比較低的輔助電壓Vaux,對3842一般為13~15V,使電路容易保護。
圖1是使用最廣泛的電路,然而它的保護電路仍有幾個問題:
1. 在批量生產(chǎn)時,由于元器件的差異,總會有一些電源不能很好保護,這時需要個別調(diào)整R3的數(shù)值,給生產(chǎn)造成麻煩;
2. 在輸出電壓較低時,如3.3V、5V,由于輸出電流大,過載時輸出電壓下降不大,也很難調(diào)整R3到一個理想的數(shù)值;
3. 在正激應(yīng)用時,輔助電壓Vaux雖然也跟隨輸出變化,但跟輸入電壓HV的關(guān)系更大,也很難調(diào)整R3到一個理想的數(shù)值。 這時如果采用輔助電路來實現(xiàn)保護關(guān)斷,會達到更好的效果。輔助關(guān)斷電路的實現(xiàn)原理:在過載或短路時,輸出電壓降低,電壓反饋的光耦不再導(dǎo)通,輔助關(guān)斷電路當檢測到光耦不再導(dǎo)通時,延遲一段時間就動作,關(guān)閉電源。
圖2、3、4是常見的電路。圖2采取拉低第1腳的方法關(guān)閉電源。圖3采用斷開振蕩回路的方法。圖4采取抬高第2腳,進而使第1腳降低的方法。在這3個電路里R3電阻即使不要,仍能很好保護。注意電路中C4的作用,電源正常啟動,光耦是不通的,因此靠C4來使保護電路延遲一段時間動作。在過載或短路保護時,它也起延時保護的作用。在燈泡、馬達等啟動電流大的場合,C4的取值也要大一點。
uc3842典型應(yīng)用電路(五)
采用UC3842構(gòu)成的功率因數(shù)校正電路如下圖所示:
輸入電壓經(jīng)L1、L2、L3等組成的EMI濾波器,BRC1整流一路送PFC電感,另一路經(jīng)R1、R2分壓后送人PFC控制器作為輸入電壓的取樣,用以調(diào)整控制信號的占空比,即改變Q1的導(dǎo)通和關(guān)斷時間,穩(wěn)定PFC輸出電壓。L4是PFC電感,它在Q1導(dǎo)通時儲存能量,在Q1關(guān)斷時釋放能量。D1是啟動二極管。D2是PFC整流二極管,C6、C7濾波。PFC電壓一路送后級電路,另一路經(jīng)R3、R4分壓后送入PFC控制器作為PFC輸出電壓的取樣,用以調(diào)整控制信號的占空比,穩(wěn)定PFC輸出電壓。
uc3842典型應(yīng)用電路(六)
基于UC3842的輸入過欠壓保護電路如下圖所示,AC輸入和DC輸入的開關(guān)電源的輸入過欠壓保護原理大致相同。保護電路的取樣電壓均來自輸入濾波后的電壓。取樣電壓分為兩路,一路經(jīng)R1、R2、R3,R4分壓后輸入比較器⑧腳,如取樣電壓高于②腳基準電壓.比較器1腳輸出離電平去控制主控制器使其關(guān)斷,電源無輸出。另一路經(jīng)R7、R8、R9、R10分壓后輸入比較器⑥腳,如取樣電壓低于⑤腳基準電壓,比較器⑦腳輸出高電平去控制主控制器使其關(guān)斷,電源無輸出。