UC3842的原理及应用详解

UC3842的原理及应用详解

UC3842的原理及应用详解

1 UC3842 内部工作原理简介

图1 示出了UC3842 内部框图和引脚图，UC3842 采用固定工作频率脉冲宽度可控调制方式，共有8 个引脚，各脚功能如下：

①脚是误差放大器的输出端，外接阻容元件用于改善误差放大器的增益和频率特性；

②脚是反馈电压输入端，此脚电压与误差放大器同相端的2.5V 基准电压进行比较，产生误差电压，从而控制脉冲宽度；

③脚为电流检测输入端， 当检测电压超过1V时缩小脉冲宽度使电源处于间歇工作状态； ④脚为定时端，内部振荡器的工作频率由外接的阻容时间常数决定，f=1.8/(RT×CT)； ⑤脚为公共地端；

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±1A ； ⑦脚是直流电源供电端，具有欠、过压锁定功能，芯片功耗为15mW；

⑧脚为5V 基准电压输出端，有50mA 的负载能力。

图1 UC3842 内部原理框图

2 UC3842 组成的开关电源电路

图2 是由UC3842

构成的开关电源电路，220V 市电由C1、L1 滤除电磁干扰，负温度系数的热敏电阻Rt1 限流，再经VC 整流、C2 滤波，电阻R1、电位器RP1 降压后加到UC3842 的供电端（⑦脚），为UC3842 提供启动电压，电路启动后变压器的付绕组③④的整流滤波电压一方面为UC3842 提供正常工作电压，另一方面经R3、R4 分压加到误差放大器的反相输入端②脚，为UC3842 提供负反馈电压，其规律是此脚电压越高驱动脉冲的占空比越小，以此稳定输出电压。④脚和⑧脚外接的R6、C8 决定了振荡频率，其振荡频率的最大值可达500KHz。R5、C6用于改善增益和频率特性。⑥脚输出的方波信号经R7、R8 分压后驱动MOSFEF 功率管，变压器原边绕组①②的能量传递到付边各绕组，经整流滤波后输出各数值不同的直流电压供负载使用。电阻R10 用于电流检测，

UC3842的原理及应用详解

经R9、C9 滤滤后送入UC3842 的③脚形成电流反馈环. 所以由UC3842 构成的电源是双闭环控制系统，电压稳定度非常高，当UC3842 的③脚电压高于1V 时振荡器停振，

保护功率管不至于过流而损坏。

电路上电时，外接的启动电路通过引脚7提供芯片需要的启动电压。在启动电源的作用下，芯片开始工作，脉冲宽度调制电路产生的脉冲信号经6

脚输出驱动外接的开关功率管工作。功率管工作产生的信号经取样电路转换为低压直流信号反馈到3脚，维护系统的正常工作。电路正常工作后，取样电路反馈的低压直流信号经2脚送到内部的误差比较放大器，与内部的基准电压进行比较，产生的误差信号送到脉宽调制电路，完成脉冲宽度的调制，从而达到稳定输出电压的目的。如果输出电压由于某种原因变高，则2脚的取样电压也变高，脉宽调制电路会使输出脉冲的宽度变窄，则开关功率管的导通时间变短，输出电压变低，从而使输出电压稳定，反之亦然。锯齿波振荡电路产生周期性的锯齿波，其周期取决于4脚外接的RC网络。所产生的锯齿波送到脉冲宽度调制器，作为其工作周期，脉宽调制器输出的脉冲周期不变，而脉冲宽度则随反馈电压的大小而变化。

图2 UC3842 构成的开关电源

3 电路的调试

此电路的调试需要注意：一是调节电位器RP1使电路起振，起振电流在1mA左右；二是起振后变压器③④绕组提供的直流电压应能使电路正常工作，此电压的范围大约为11～17V 之间；三是根据输出电压的数值大小来改变R4，以确定其反馈量的大小；四是

UC3842的原理及应用详解

根据保护要求来确定检测电阻R10 的大小，通常R10 是2W、1Ω以下的电阻。

总结：

1. IC启动后，启动电阻不是不起作用了，而是通过电阻提供的电流不足以驱动IC持

续工作，因此需要额外的辅助绕组。你想想一下，如果想通过电阻降压提供IC正常工作的驱动电路，假设IC的正常工作时0.5W（工作+驱动一起的损耗）工作电压为15V，在300V输入的情况下，电阻上要有10W的损耗，这样的电路，效率咋办？启动电阻只是提供启动初期的一两个周期而已，待到辅助绕组续流电压建立后就起不来太多作用了, 启动电阻提供电容的充电电流，电容提供启动初期消耗的能量，启动后的工作电流由辅助绕组提供。

2. R7是限制开关速度和最大驱动电流的，而R8是MOS的空开保护电阻，防止在无驱

动的情况下MOS误导通

3.

UC3842开关电源保护的几个技巧 4. 用UC3842做的开关电源的典型电路见图1。

5. 过载和短路保护，一般是通过在开关管的源极串一个电阻（R4），把电流信号送到

3842的第3脚来实现保护。当电源过载时，3842保护动作，使占空比减小，输出电压降低，3842的供电电压Vaux也跟着降低，当低到3842不能工作时，整个电路关闭，然后靠R1、R2开始下一次启动过程。这被称为“打嗝”式（hiccup）保护。

6. 在这种保护状态下，电源只工作几个开关周期，然后进入很长时间（几百ms到几s）

的启动过程，平均功率很低，即使长时间输出短路也不会导致电源的损坏。由于漏感等原因，有的开关电源在每个开关周期有很大的开关尖峰，即使在占空比很小时，辅助电压Vaux也不能降到足够低，所以一般在辅助电源的整流二极管上串一个电阻（R3），它和C1形成RC滤波，滤掉开通瞬间的尖峰。仔细调整这个电阻的数值，一般都可以达到满意的保护。使用这个电路，必须注意选取比较低的辅助电压Vaux，对3842一般为13～15V，使电路容易保护。

7. 图2、3、4是常见的电路。

8. 图2采取拉低第1脚的方法关闭电源。

9. 图3采用断开振荡回路的方法。

10. 图4采取抬高第2脚，进而使第1脚降低的方法。

11. 在这3个电路里R3电阻即使不要，仍能很好保护。注意电路中C4的作用，电源正

常启动，光耦是不通的，因此靠C4来使保护电路延迟一段时间动作。在过载或短路保护时，它也起延时保护的左右。在灯泡、马达等启动电流大的场合，C4的取值也要大一点。

12. 图1是使用最广泛的电路，然而它的保护电路仍有几个问题：

13. 1. 在批量生产时，由于元器件的差异，总会有一些电源不能很好保护，这时需要个

别调整R3的数值，给生产造成麻烦；

UC3842的原理及应用详解

2. 在输出电压较低时，如

3.3V、

5V，由于输出电流大，过载时输出电压下降不大，也很难调整R3到一个理想的数值；

3. 在正激应用时，辅助电压Vaux虽然也跟随输出变化，但跟输入电压HV的关系更大，也很难调整R3到一个理想的数值。

这时如果采用辅助电路来实现保护关断，会达到更好的效果。辅助关断电路的实现原理：在过载或短路时，输出电压降低，电压反馈的光耦不再导通，辅助关断电路当检测到光耦不再导通时，延迟一段时间就动作，关闭电源。

UC3842的原理及应用详解

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/6oh4.html