[2] 安森美半导体. UC3842中文版.

UC3842构成的控制电路设计

1、UC3842介绍[1]

1.1简介

该电流型脉宽调制器有体积小、成本低、外围元件少、电路简单、可靠性高、故障率低等优点。所以这种脉宽调制器被广泛的使用，尤其是在显示器的电源中，使用得比较普遍。3842构成的控制电路，既有电流负反馈控制环节，又有电压负反馈控制环节，这样使开关稳压电源的电压稳定性由很大的提高。采用UC3842构成的开关稳压电源，不论是电压调整率，还是电流调整率，都有明显的提高，是目前比较理想的一种脉冲宽度调制器。

1.2 UC3842各脚的功能

1、第7脚和第8脚

第7脚：是Vcc电源电压供给端，工作电压范围为+10V―+36V。

分析图1可知，UC3842第7脚Vcc正常工作供电应该是：首先供给大于+16V电压才能启动（启动电流约1mA）；启动后，正常工作电压为+10V＜Vcc≤+36V。在实际工作中，一般都采用+11V―+15V，但采用+12V―+14V的更为多见，正常工作时供电电流约为30mA。 注意：Vcc电压越高，输出脉冲的幅度也越高，但集成电路的温度也越高，如果驱动场效应管，正常工作时的Vcc电压最好不要大于+16V，因为场效应管的栅极耐压也就是20V左右。

第8脚：是基准电压+5VR输出端，该基准电压除了供给UC3842内部用电外，还可以向外供应20mA的电流。

2、第1脚和第2脚

第1脚为误差放大器E/A的输出端。

第2脚为误差放大器的“―” 输入端，取样电压由此输入。

一般都将第1脚和第2脚之间用电阻和电容器接成负反馈电路，如图2所示。其中电阻R1是为完成直流负反馈用，直流负反馈电阻R1的电阻值越小，负反馈就越深，误差放大器E/A的放大倍数就越小，频带就越宽，静态工作点就越稳定，温度特性就越好。电容器C1能完成高频负反馈的作用，能有效地消除高频寄生振荡，电阻R1和电容C1构成的电路也叫“补偿电路”。

3、第3脚

第3脚为电流反馈输入端。

电流比较器A3输出电压的高低，是由它的两个输入端电压共同决定的，A3的输出电压的变化，能控制R―S触发器“Q反”输出脉冲宽度的变化。

R―S触发器是脉冲宽度调制锁存器（PWM Latch），它与数字电路中的R―S触发器有所不同，这种R―S触发器的输入端信号是模拟电压，并有两个阈值电位比较功能，而不是数字信号的0和1。所以输入电压的高低变化能控制输出脉冲宽度的变化。

4、第4脚

第4脚为定时脚。

振荡器振荡的频率是由定时电阻RT和定时电容CT共同决定的。振荡频率的近似计算公式是：

5、第5脚

第5脚为接地脚。

6、第6脚

第6脚为驱动脉冲输出端。

Q2导通时，能将第6脚上内外电路各个部件寄存的正电荷迅速的放掉，在这一瞬间有吸入电流流入，也就能使它控制的开关管迅速的截止。这种电路称为“图腾柱”输出电路，也叫推拉输出电路。

上图所示为第6脚输出的一种常用外围电路，其中R1和R3是防止寄生振荡用的，稳压二极管一般采用16V―18V稳压值。一般在正常工作时，应设计第6脚输出脉冲幅度，要小于稳压二极管的稳压值，只要第7脚电压Vcc小于稳压二极管的稳压值就可以。

7、稳压过程

下面进一步说明稳压的过程。

(1)输入电压变化时的稳压原理    假定输入300V的电压增加，初级绕组的电流增长率变大，电阻R2上的电压增长率也变大，使R-S触发器R端输入提前，Q反输出脉冲变宽，从而使第6脚输出脉冲变窄，使初级绕组电流增加时间变短，电流增加不上去，这就是电流负反馈；  电流负反馈能使每一个脉冲电流大小的变化，都加以适当的，这样响应快，所以电流型脉宽调制器的电压调整滤可达到较高的水平，输入的交流电压可以在很大的范围内变化。

(2)输出直流电压发生变化    对输出电压进行取样、反馈到UC3842的第2端，通过改变占空比来进行稳压。

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8、电流负反馈的积分电路和电流保护

电流负反馈的积分电路，也就是RC滤波电路，由图2中的R3和C2组成，有以下几个作用：

(1)在初级绕组电流波形的前边，有一个很窄的尖峰脉冲干扰，它会在输出负载较轻时，是电流工作不稳定。这个尖峰脉冲是由电源变压器绕组间的电容以及输出整流器的恢复时间所引起的，有了RC积分电路使这个尖峰脉冲削弱很多，就不会影响正常工作。

(2)过流保护。

(3)增强第3脚的抗干扰能力。

1.3、有关UC3842的外围电路

    1、几种稳压方法

(1)反馈到第2脚   在次级输出直流电压上取样，经光耦隔离后输入到UC3842的第2脚，第2脚通过电阻（10kΩ）接地。

(2)反馈到第1脚   在次级输出直流电压上取样，经光耦隔离后输入到UC3842的第1脚，第1脚通过电容（47nF）接地。

2、保护电路

关于UC3842的保护方法有以下几种：将第7脚对地短路；将第8脚对地短路；将第1脚对地短路；将第2脚变成高电位（大于4V）；将第3脚变成高电位。这五种控制UC3842的方法，都能实现保护的目的。

在场效应管的源极电阻上并联两个串联的二极管，当场效应管被击穿后电流流过二极管将保险丝烧断，从而保护UC3842和其它器件。这两个二极管可用快速恢复二极管，电流可用1A—3A，反向电压可用小一些的，因为不论在什么情况下，都没有反相电压存在。

2、UC3842的控制电路设计[2]

1.1振荡电路设计

UC3842的第4脚为定时脚，第4脚经电容CT接地，经电阻RT接到第8脚后，振荡电路就可以工作了。RT和CT的选择可参照下图：

开关频率确定后，反激开关电源的允许的最大占空比可取96%，留4%的静区时间，根据图2确定振荡电容CT，再根据图1确定振荡电阻RT。也可采用下面的近似公式进行计算：

1.2输出驱动电路设计

输出驱动电路可采用下面的设计：

参数选择：(R1+R4): 22―100Ω, R3: 1k―5kΩ  D3:快速恢复二极管

           ZD1: 16V

也可采用简化电路： 省略D3, R1和R4合并成一个电阻。

1.3启动和供电电路设计

    1、启动电路设计

300V经启动电阻R1接到第7脚，第7脚经滤波电容C1接地。

参数选择：UC3842启动电流约1mA，正常工作时供电电流约为30mA。

启动电流1mA时为使UC3842能正常启动，启动电阻R1应符合：

启动电容的容值要不小于10uF,以便存储足够的能量，在电压跌落到UC3842的低电压之前，就完成对电源的启动工作。

典型参数：R1=200kΩ       C1=47uF

    2、辅助绕组供电电路

    辅助绕组出来后接限流电阻R2(10Ω)，再经二极管接到启动电容上。

1.4电流反馈电路设计（UC3842第3脚外围电路）

电流反馈电路设计如上图所示：其中R5和C1采用典型值R5=1kΩ,

C1=0.47nF。R2的选择要满足以下条件：。常用阻值在0.33―1Ω范围内。

1.5电压反馈和补偿电路设计

1、电压反馈接到第2脚。

2、补偿电路接在第1脚和第2角之间     （待整理）

1.6其它设计

1、UC3842的第8脚输出参考电压，可接一个消噪电容, 选用0.1uF 的瓷介电容即可。下载本文