一、引言
开关电源被誉为高效节能电源,她就就是利用现代电力电子技术,通过控制开关通断时间比率来维持输出电压稳定得一种电源,具有体积小,重量小,效率高,功率小,纹波小,噪音低,已扩容,智能化程度高等优良特性。反激式开关电源作为开关电源得一种,具有结构简单,成本较低等优点,其拓扑在输出功率为5W至150W得电源中应用非常广泛,本文采用UＣ3842进行反激式开关电源得设计,输出为5V/1Ａ、
二、设计目得
1、输出直流电压(Vout):5V
2、输出直流电流(I):1A
三、芯片概况
1、UC384２得性能特点
(1)她属于电流型单端PWＭ调制器,具有管脚数量少、外围电路简单、安装调试简便、性能优良、价格低廉等优点。能通过高频变压器与电网隔离,适于构成无工频变压器得２0~5０W小功率开关电源。?
(2)最高开关频率为500kHZ,频率稳定度达0、２%。电源效率高,输出电流大,能直接驱动双极型功率晶体管或VMOS管、DＭOS管、TＭOS管。?
(3)内部有高稳定度得基准电压源,典型值为5、0V,允许有±0、1V得偏差。温度系数为0、２ｍＶ/℃。
(4)稳压性能好。其电压调整率可达０、０1%／Ｖ,能同第二代线性集成稳压(例如LＭ317)相媲美。启动电流小于1mA,正常工作电流为15mA。?
(5)除具有输入端过压保护与输出端过流保护之外,还设有欠压锁定电路,使工作稳定、可靠。?
(6)最高输入电压＝30V,输出最大峰值电流=1A,平均电流为0、2Ａ,本身最大功耗＝1W,最大输出功率P=５０Ｗ。
２、UC38４2得引脚排列及内部框图
ＵC38４2采用ＤIＰ-8封装如上图1,管脚IV、OＶ、GNＤ端分别接输入电压、输出电压、地。REFV为内部5、0Ｖ基准电压引出端。TR/ＴC就就是外接定时电阻、定时电容得公共端。UC3842内部框图如图2,其主要包括５、0V基准电源,振荡器、误差放大器,过流检测电压比较器、ＰWM锁存器、输入欠压锁定电路、门电路、输出级、34V稳压管。
ｅq\ｏ＼ａｃ(○,1)脚为内部误差放大器输出端,外接阻容元件可改善误差放大器得?增益和频率特性;?
eq\o\aｃ(○,2)脚为误差放大器得取样电压输入端,此脚电压与误差放大器同相端得2、5Ｖ基准电压进行比较,产生误差电压,而控制脉冲宽度;?
eq\ｏ＼ac(○,3)脚为PWM比较器得另一输入端,当检测电压超过ｌV时停止脉冲输
出使电源处于间歇工作状态;?
eq\o\ac(○,4)脚为定时电容CＴ端,内部振荡器工作频率由外接得阻容时间常数决定,f＝1、8/(ＲＴ×CT);?
ｅq\o\ac(○,5)脚为接地端。
eq＼o＼aｃ(○,6)脚为推挽输出端?,内部为图腾柱式,上升、下降时间仅为５０ns驱动能力为±lA;?
ｅｑ＼ｏ＼aｃ(○,７)脚为启动/工作电压输入端脚就就是直流电源供电端,具有欠、过压锁定功能,芯片功耗为15ｍＷ。?
ｅq\o＼ac(○,８)脚为内部5V基准电压输出端,有5０mA得负载能力。
四、总体电路框图及单元功能分析?
1、输入单元
(1)电源噪声滤波器?
电源噪声滤波器电路如图4
该滤波器有两个输入端,两个输出端和一个接地端,制作使用时外壳使用金属屏蔽并接地,电路包括共模电感Ｌ、滤波电容器Ｃ1~C4。L对串模干扰不起作用,但当出现共模干扰时,由于两个线圈得磁通方向相同,经过偶合后总电感量迅速增大,因此共模信号呈现很大得感抗,使之不易通过。C3、C4跨接在输出端,经电容分压后接地,能有效得抑制共模干扰。
(2)整流滤波器
从电源经过噪声滤波输出后得电压从整流滤波器(图５)输入,经过D1~D４进行桥式全波整流送往Ｒ１和Ｃ５组成得r型滤波电路进行滤波,得到+３０0V得非稳压得直流输出。采用桥式全波整流可省去笨重得输入变压器,使设计重量可大大减轻,输出也得到近似平滑得良好直流电压,转换效率相对较高。
2、调整控制单元?
(1)振荡电路
由Ｒ2、Ｃ7与UC384２内部振荡器,+5、0V基准电源一起完成振荡,产生高频信号。＋5、０V基准电压经过定时电阻Ｒ2给C7充电,然后C７再经过芯片内部电路进行放电,从第4脚得到锯齿波电压。由于输出采用脉宽调制控制方式,考虑到Vi、Ｖrｅf上得噪声电压也会影响输出脉冲宽度,振荡电路加了消噪电容C6。
(2)启动、反馈补偿电路?
刚启动开关电源时,UC3８42所需要得+16V工作电压暂由R6、C9电路提供。＋30０V直流高压经过R6降压后加至UC38４2得输入端Vｉ,利用C9得充电过程使Vi逐渐升至＋１6V以上,也就实现了软启动。一旦开关管转入正常工作状态,自馈线圈N2上所建立得高频电压经D5、C９、C10滤波后,就作为芯片得工作电压。至此启动过程结束。启动电路中有一34V稳压管,一但输入端出现高