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反激型开关电源反馈回路的改进(UC3842)

发布时间:2008/5/29 0:00:00 访问次数:1180

作者: 王闯瑞,胡荣强,黄庆义,康 超 日期:2005-06-06 

反激型开关电源反馈回路的改进
王闯瑞,胡荣强,黄庆义,康超
(武汉理工大学自动化学院,湖北 武汉 430070)
摘要:介绍了一种基于pwm控制芯片uc3842的反激式开关电源的反馈控制回路改进设计。该电路采用光耦和电压基准tl431组成反馈网络,具有反馈精度高,动态响应快,实用性强等优点。
关键词:单端反激;uc3842;光耦;反馈
中图分类号:文献标识码:
a new feedback circuit of flyback switching mode power supply
wang chuang-rui, hu rong-qiang, huang qing-yi, kang chao
(college of automation, wuhan university of technology,wuhan 430070 china)
abstract: a new feedback circuit ,which is designed based on pwm controller uc3842, of flyback switching mode power supply is presented. this feedback circuit is made of optical coupler and tl431.power supply with it has excellent dynamic response, and also outputs accurate voltage .moreover, it’s a practical circuit.
keywords: single-ended flyback; uc3842;optical coupler;feedback

电源是所有电子设备的动力来源,电源的性能直接影响到整个电子设备的可靠性和寿命。近几年,随着电源技术的飞速发展,高效率的开关稳压电源已逐步替代了传统的线性调节稳压电源,并得到广泛的应用,而开关稳压电源的反馈回路决定了开关电源的精度和整体性能。本文介绍的是一种基于电流型pwm芯片uc3842的开关电源的反馈回路设计。
1uc3842原理与特性
uc3842是一种高性能的固定频率电流型脉宽集成控制芯片,是专为离线式直流变换电路设计的。其主要优点是电压调整率可达0.01%,工作频率高达500 khz,启动电流小于1 ma,外围元件少。它适用于20~80 w的小功率开关电源。其工作温度为0~+70 ℃,最高输入电压为30 v,最大输出电流为1 a,能驱动双极型功率管或mos管。uc3842采用dip-8封装,其外部引脚图如图1所示。

    图1uc3842外部引脚图
各管脚功能简介如下:
脚1:输出/补偿,内部误差放大器的输出端。通常此脚与脚2之间接有反馈网络,以确定误差放大器的增益和频响;
脚2:电压反馈输入端。此脚与内部误差放大器同向输入端的基准电压(一般为+2.5 v)进行比较,产生控制电压,控制脉冲的宽度;
脚3:电流取样输入端。在外围电路中,在功率开关管的源极串接一个小阻值的取样电阻,将脉冲变压器的电流转换成电压,此电压送入脚3,控制脉宽。当功率开关管的电流增大,取样电阻上的电压超过1 v时uc3842就停止输出,有效地保护功率开关管;
脚4:rt/ct。锯齿波振荡器外接定时电容c和定时电阻r的公共端;
脚5:接地脚;
脚6:输出端。此脚为图腾柱式输出,驱动能力是土1 a;
脚7:ucc,电源引脚。当开关电源启动时脚7供电电压应高于+16 v,若低于+16 v,则uc3842不能启动,此时耗电在1 ma以下。芯片工作后,vcc由反馈绕组提供,可在+l0~30 v之间波动,低于+l0 v停止工作,功耗为15 mw[2];
脚8:uref,基准电压输出。此脚可输出精确的+5 v基准电压,电流可达50 ma。
uc3842的内部结构框图如图2所示[1]。

      图2uc3842内部结构框图
2 基于uc3842的开关电源常用的电路典型结构
uc3842的典型应用电路图如图3所示。

图3 uc3842的典型应用电路
该应用电路的工作原理是:直流电压u+经电阻rin降压后加到uc3842的供电端(脚7),为uc3842提供大于16 v的启动电压,启动过程完成后反馈绕组为uc3842提供维持正常工作的电压。当输出电压升高时,单端反激式变压器t1的反馈绕组上产生的感应电压也升高,该电压经r1及r3分压后作为采样电压,送入uc3842的脚2,在与基准电压比较后,经误差放大器放大,使uc3842的脚6输出驱动脉冲的占空比变小,输出电压下降,使输出电压稳定。同样,当输出电压降低时,使脚6输出脉冲的占空比变大,输出电压上升,最终使输出电压稳定在设定值。
此电路结构简单,容易布线,成本低。但是uc3842的采样电压不是从输出端直接取得,输出电压稳压精度不高,当电源的负载变化较大时很难实现精确稳压,该电路只适用于负载变化不大的场合。
3 采用光耦和电压基准进行反馈控制的电路
为了满足负载变化较大时的供电要求,提高输出电压的稳定度,我们设计了一种从副边绕组输出端取样进行反馈控制的电路。电路如图4所示,电压采样及反馈电路由光耦pc817、tl431及与之相连的阻容网络构

作者: 王闯瑞,胡荣强,黄庆义,康 超 日期:2005-06-06 

反激型开关电源反馈回路的改进
王闯瑞,胡荣强,黄庆义,康超
(武汉理工大学自动化学院,湖北 武汉 430070)
摘要:介绍了一种基于pwm控制芯片uc3842的反激式开关电源的反馈控制回路改进设计。该电路采用光耦和电压基准tl431组成反馈网络,具有反馈精度高,动态响应快,实用性强等优点。
关键词:单端反激;uc3842;光耦;反馈
中图分类号:文献标识码:
a new feedback circuit of flyback switching mode power supply
wang chuang-rui, hu rong-qiang, huang qing-yi, kang chao
(college of automation, wuhan university of technology,wuhan 430070 china)
abstract: a new feedback circuit ,which is designed based on pwm controller uc3842, of flyback switching mode power supply is presented. this feedback circuit is made of optical coupler and tl431.power supply with it has excellent dynamic response, and also outputs accurate voltage .moreover, it’s a practical circuit.
keywords: single-ended flyback; uc3842;optical coupler;feedback

电源是所有电子设备的动力来源,电源的性能直接影响到整个电子设备的可靠性和寿命。近几年,随着电源技术的飞速发展,高效率的开关稳压电源已逐步替代了传统的线性调节稳压电源,并得到广泛的应用,而开关稳压电源的反馈回路决定了开关电源的精度和整体性能。本文介绍的是一种基于电流型pwm芯片uc3842的开关电源的反馈回路设计。
1uc3842原理与特性
uc3842是一种高性能的固定频率电流型脉宽集成控制芯片,是专为离线式直流变换电路设计的。其主要优点是电压调整率可达0.01%,工作频率高达500 khz,启动电流小于1 ma,外围元件少。它适用于20~80 w的小功率开关电源。其工作温度为0~+70 ℃,最高输入电压为30 v,最大输出电流为1 a,能驱动双极型功率管或mos管。uc3842采用dip-8封装,其外部引脚图如图1所示。

    图1uc3842外部引脚图
各管脚功能简介如下:
脚1:输出/补偿,内部误差放大器的输出端。通常此脚与脚2之间接有反馈网络,以确定误差放大器的增益和频响;
脚2:电压反馈输入端。此脚与内部误差放大器同向输入端的基准电压(一般为+2.5 v)进行比较,产生控制电压,控制脉冲的宽度;
脚3:电流取样输入端。在外围电路中,在功率开关管的源极串接一个小阻值的取样电阻,将脉冲变压器的电流转换成电压,此电压送入脚3,控制脉宽。当功率开关管的电流增大,取样电阻上的电压超过1 v时uc3842就停止输出,有效地保护功率开关管;
脚4:rt/ct。锯齿波振荡器外接定时电容c和定时电阻r的公共端;
脚5:接地脚;
脚6:输出端。此脚为图腾柱式输出,驱动能力是土1 a;
脚7:ucc,电源引脚。当开关电源启动时脚7供电电压应高于+16 v,若低于+16 v,则uc3842不能启动,此时耗电在1 ma以下。芯片工作后,vcc由反馈绕组提供,可在+l0~30 v之间波动,低于+l0 v停止工作,功耗为15 mw[2];
脚8:uref,基准电压输出。此脚可输出精确的+5 v基准电压,电流可达50 ma。
uc3842的内部结构框图如图2所示[1]。

      图2uc3842内部结构框图
2 基于uc3842的开关电源常用的电路典型结构
uc3842的典型应用电路图如图3所示。

图3 uc3842的典型应用电路
该应用电路的工作原理是:直流电压u+经电阻rin降压后加到uc3842的供电端(脚7),为uc3842提供大于16 v的启动电压,启动过程完成后反馈绕组为uc3842提供维持正常工作的电压。当输出电压升高时,单端反激式变压器t1的反馈绕组上产生的感应电压也升高,该电压经r1及r3分压后作为采样电压,送入uc3842的脚2,在与基准电压比较后,经误差放大器放大,使uc3842的脚6输出驱动脉冲的占空比变小,输出电压下降,使输出电压稳定。同样,当输出电压降低时,使脚6输出脉冲的占空比变大,输出电压上升,最终使输出电压稳定在设定值。
此电路结构简单,容易布线,成本低。但是uc3842的采样电压不是从输出端直接取得,输出电压稳压精度不高,当电源的负载变化较大时很难实现精确稳压,该电路只适用于负载变化不大的场合。
3 采用光耦和电压基准进行反馈控制的电路
为了满足负载变化较大时的供电要求,提高输出电压的稳定度,我们设计了一种从副边绕组输出端取样进行反馈控制的电路。电路如图4所示,电压采样及反馈电路由光耦pc817、tl431及与之相连的阻容网络构

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