zaichuantongdedianyaxingkongzhizhong


，zhiyouyigehuanlu，dongtaixingnengcha。dangshurudianyayouraodongshi
，tongguodianyahuanfankuiyinqizhankongbidegaibiansudubijiaoman。yinci，zaiyaoqiushuchudianyadeshuntaiwuchajiaoxiaodechanghe
，dianyaxingkongzhimoshishibulixiangde。weilejiejuezhegewenti，keyicaiyongdianliuxingkongzhimoshi。dianliuxingkongzhijibaoliuledianyaxingkongzhideshuchudianyafankui，youzengjialediangandianliufankui；而且這個電流反饋就作為PWM控製變換器的斜坡函數，從而不再需要鋸齒波發生器，使係統的性能具有明顯的優越性。電流型控製方法的特點如下：

1
、係統具有快速的輸入、輸出動態響應和高度的穩定性；

2、很高的輸出電壓精度；

3、具有內在對功率開關電流的控製能力；

4、良好的並聯運行能力。 由於反饋電感電流的變化率didt直(zhi)接(jie)跟(gen)隨(sui)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)和(he)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)的(de)變(bian)化(hua)而(er)變(bian)化(hua)。電(dian)壓(ya)反(fan)饋(kui)回(hui)路(lu)中(zhong)，誤(wu)差(cha)放(fang)大(da)器(qi)的(de)輸(shu)出(chu)作(zuo)為(wei)電(dian)流(liu)給(gei)定(ding)信(xin)號(hao)，與(yu)反(fan)饋(kui)的(de)電(dian)感(gan)電(dian)流(liu)比(bi)較(jiao)，直(zhi)接(jie)控(kong)製(zhi)功(gong)率(lv)開(kai)關(guan)通(tong)斷(duan)的(de)占(zhan)空(kong)比(bi)
，所(suo)以(yi)電(dian)壓(ya)反(fan)饋(kui)是(shi)電(dian)流(liu)型(xing)電(dian)源(yuan)設(she)計(ji)中(zhong)很(hen)重(zhong)要(yao)的(de)問(wen)題(ti)。本(ben)文(wen)介(jie)紹(shao)使(shi)用(yong)電(dian)流(liu)型(xing)控(kong)製(zhi)芯(xin)片(pian)uc3842時，電壓反饋電路的設計。

uc3842簡介

圖1為UC3842PWM控製器的內部結構框圖。

其內部基準電路產生+5V基準電壓作為UC3842內部電源，經衰減得2.5V電壓作為誤差放大器基準
，並可作為電路輸出5V/50mA的電源。振蕩器產生方波振蕩，振蕩頻率取決於外接定時元件，接在4腳與8腳之間的電阻R與接在4腳與地之間的電容C共同決定了振蕩器的振蕩頻率，f=1.8/RC。反饋電壓由2腳接誤差放大器反相端。1腳外接RC網絡以改變誤差放大器的閉環增益和頻率特性，6腳輸出驅動開關管的方波為圖騰柱輸出。3腳為電流檢測端，用於檢測開關管的電流
，當3腳電壓≥1V時，UC3842就關閉輸出脈衝
，保護開關管不至於過流損壞。 UC3842PWM控製器設有欠壓鎖定電路
，其開啟閾值為16V

，關閉閾值為10V。正因如此
，可有效地防止電路在閾值電壓附近工作時的振蕩。

UC3842具有以下特點：

1、管腳數量少，外圍電路簡單，價格低廉;

2、電壓調整率很好;

3
、負載調整率明顯改善;

4、頻響特性好，穩定幅度大;

5、具有過流限製、過壓保護和欠壓鎖定功能。

UC3842具有良好的線性調整率，因為輸入電壓Vi的變化立即反應為電感電流的變化，它不經過任何誤差放大器就能在比較器中改變輸出脈衝寬度，再增加一級輸出電壓Vo至誤差放大器的控製，能使線性調整率更好
；kemingxiandigaishanfuzaitiaozhenglv
，yinweiwuchafangdaqikezhuanmenyongyukongzhiyouyufuzaibianhuazaochengdeshuchudianyabianhua，tebieshiqingfuzaishidianyashenggaodefududadajianxiao。wuchafangdaqidewaidianlubuchangwangluodedaojianhua，wendingdutigaobinggaishanlepinxiang，juyougengdadezengyidaikuanchengji。dianliuxianzhidianludedaojianhua，youyudianzushangganyingchujianfengdiangandianliu，gunengziranxingchengzhugemaichongxianzhidianlu
，zhiyaoRs上電平達到1V
，PWM就立即關斷
，而且這種峰值電感電流檢測技術可以靈敏地限製輸出的最大電流。
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UC3842常用的電壓反饋電路

1、輸出電壓直接分壓作為誤差放大器的輸入

輸出電壓Vo經兩電阻分壓後作為采樣信號，輸入UC3842腳2(誤差放大器的反向輸入端)。如圖2。

圖2 輸出電壓直接分壓采樣

這(zhe)種(zhong)電(dian)路(lu)的(de)優(you)點(dian)是(shi)采(cai)樣(yang)電(dian)路(lu)簡(jian)單(dan)
，缺(que)點(dian)是(shi)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)和(he)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)必(bi)須(xu)共(gong)地(di)，不(bu)能(neng)做(zuo)到(dao)電(dian)氣(qi)隔(ge)離(li)。勢(shi)必(bi)引(yin)起(qi)電(dian)源(yuan)布(bu)線(xian)的(de)困(kun)難(nan)，而(er)且(qie)電(dian)源(yuan)工(gong)作(zuo)在(zai)高(gao)頻(pin)開(kai)關(guan)狀(zhuang)態(tai)，容(rong)易(yi)引(yin)起(qi)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)，必(bi)然(ran)帶(dai)來(lai)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)的(de)困(kun)難(nan)，所(suo)以(yi)這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)很(hen)少(shao)使(shi)用(yong)。

2、輔助電源輸出電壓分壓作為誤差放大器的輸入

單端反激式變壓器T的輔助繞組上產生的感應電壓隨著輸出電壓升高而升高，該電壓經過整流、濾波和穩壓網絡後得到一直流電壓
，給UC3842供電。同時該電壓經兩電阻分壓後作為采樣電壓，送入UC3842的腳2。

當UC3842啟動後，若反饋繞組不能提供足夠的UF，電路就會不停地起動 ，出現打嗝現象。另外
，根據經驗
，若UF大於17.5V時， 也會引起UC3842工作異常，導致輸出脈衝占空比變小，輸出電壓變低。故而反饋繞組匝數的選取及其纏繞是非常重要的
，一般可按13～15V設計，使 UC3842正常工作時

，7腳的電壓維持 在13V左右。

這種電路的優點是采樣電路簡單，副邊繞組、原(yuan)邊(bian)繞(rao)組(zu)和(he)輔(fu)助(zhu)繞(rao)組(zu)之(zhi)間(jian)沒(mei)有(you)任(ren)何(he)的(de)電(dian)氣(qi)通(tong)路(lu)

，容(rong)易(yi)布(bu)線(xian)。缺(que)點(dian)是(shi)並(bing)非(fei)從(cong)副(fu)邊(bian)繞(rao)組(zu)直(zhi)接(jie)得(de)到(dao)采(cai)樣(yang)電(dian)壓(ya)，穩(wen)壓(ya)效(xiao)果(guo)不(bu)好(hao)，實(shi)驗(yan)中(zhong)發(fa)現(xian)
，當(dang)電(dian)源(yuan)的(de)負(fu)載(zai)變(bian)化(hua)較(jiao)大(da)時(shi)，基(ji)本(ben)上(shang)不(bu)能(neng)實(shi)現(xian)穩(wen)壓(ya)。該(gai)電(dian)路(lu)適(shi)用(yong)於(yu)針(zhen)對(dui)某(mou)種(zhong)固(gu)定(ding)負(fu)載(zai)的(de)情(qing)況(kuang)。

3、采用線性光耦改變誤差放大器的輸入誤差電壓

圖3 開關電源的電壓采樣電路

如圖3所示，該開關電源的電壓采樣電路有兩路：一是輔助繞組的電壓經D1，D2，C1，C2，C3，R9組成的整流、濾波和穩壓後得到16V的直流電壓給UC3842供電，另外，該電壓經R2及R4分壓後得到一采樣電壓，該路采樣電壓主要反映了直流母線電壓的變化;另一路是光電耦合器、三端可調穩壓管Z和R4，R5
，R6，R7，R8組成的電壓采樣電路

，該路電壓反映了輸出電壓的變化
；當輸出電壓升高時，經電阻R7及R8分壓後輸入Z的(de)參(can)考(kao)電(dian)壓(ya)也(ye)升(sheng)高(gao)，穩(wen)壓(ya)管(guan)的(de)穩(wen)壓(ya)值(zhi)升(sheng)高(gao)

，流(liu)過(guo)光(guang)耦(ou)中(zhong)發(fa)光(guang)二(er)極(ji)管(guan)的(de)電(dian)流(liu)減(jian)小(xiao)，流(liu)過(guo)光(guang)耦(ou)中(zhong)的(de)光(guang)電(dian)三(san)極(ji)管(guan)的(de)電(dian)流(liu)也(ye)相(xiang)應(ying)的(de)減(jian)小(xiao)
，誤(wu)差(cha)放(fang)大(da)器(qi)的(de)輸(shu)入(ru)反(fan)饋(kui)電(dian)壓(ya)降(jiang)低(di)，導(dao)致(zhi)UC3842腳6輸出驅動信號的占空比變小
，於是輸出電壓下降，達到穩壓的目的。

該gai電dian路lu因yin為wei采cai用yong了le光guang電dian耦ou合he器qi，實shi現xian了le輸shu出chu和he輸shu入ru的de隔ge離li，弱ruo電dian和he強qiang電dian的de隔ge離li

，減jian少shao了le電dian磁ci幹gan擾rao，抗kang幹gan擾rao能neng力li較jiao強qiang，而er且qie是shi對dui輸shu出chu電dian壓ya采cai樣yang，有you很hen好hao的de穩wen壓ya性xing能neng。缺que點dian是shi外wai接jie元yuan器qi件jian增zeng多duo，增zeng加jia了le布bu線xian的de困kun難nan
，增zeng加jia了le電dian源yuan的de成cheng本ben。
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4
、采用光耦和電壓基準進行反饋控製的電路

圖4 逆變器的觸發脈衝波形

為了滿足負載變化較大時的供電要求。提高輸出電壓的穩定度
，設計了一種從副邊繞組輸出端取樣進行反饋控製的電路。電路如圖4所示：電壓采樣及反饋電路由光耦PC8I7、TL431及與之相連的阻容網絡構成。其控製原理如下：輸出電壓經RIJ
、R⋯分壓後得到采樣電壓，此采樣電壓與TL431提供的 2.5 V參考電壓進行比較。當輸出電壓正常(5 V)時，采樣電壓與TL431提供的2.5V參考電壓相等，則TL431的K極電位不變。流過光耦二極管的電流不變
，流過光耦CE的電流不變。 UC3842的腳1電位穩定，輸出驅動的占空比不變
，輸出電壓穩定在設定值不變。當輸出5 V電壓因為某種原因偏高時，經分壓電阻RIJ、R⋯分壓值就會大於2.5 V，則TL431的K極電位下降，流過光耦二極管的電流增大，則流過光耦CE的電流增大。UC3842的腳1電位下降，腳6輸出驅動脈衝的占空比下降，輸出電壓降低
，這樣就完成了反饋穩壓的過程。在使用UC3842來控製開關電源的占空比時
，常規的用法是在UC3842的腳1
、2之間加R 網絡，用光耦和TL431等元件組成電源的反饋控製回路
，把光耦的C極接到UC3842的腳2作為輸出電壓的反饋。圖3所示的電路沒有采用這種接法，而是把光耦的C極直接連到UC3842的腳1作為輸出的電壓反饋，腳2直接接地。UC3842的腳2是其內部誤差放大器的反向輸入端
，腳1是誤差放大器的輸出端。這種接法略過了UC3842內部的放大器
，這是因為放大器用作信號傳輸時都有它的傳輸時間，輸出與輸入並不是同時建立，不用UC3842的內部放大器。其好處是把反饋信號的傳輸耗時縮短了一個放大器的傳輸時間，從而使電源的動態響應更快。另外，TL431內部本身就有一個高增益誤差放大器，隻不過它與高壓側隔離了，因此反饋信號經TL431內的放大器和光耦後直接控製UC3842內部誤差放大器的輸出端(腳1)
，其控製精度並不會降低。而使用 UC3842內部誤差放大器，則反饋信號連續通過了兩個高增益誤差放大器，增加了傳輸時間。該電路通過輸出端采樣然後通過光電隔離反饋到UC3842的腳 1
，略過了UC3842內部的放大器，縮短了傳輸時間使電源的動態響應更快。同時利用TL431內部的高增益誤差放大器，保證了高控製精度。這種電路拓撲結構簡單、外(wai)接(jie)元(yuan)件(jian)較(jiao)少(shao)
，而(er)且(qie)在(zai)電(dian)壓(ya)采(cai)樣(yang)電(dian)路(lu)中(zhong)采(cai)用(yong)了(le)三(san)端(duan)可(ke)調(tiao)電(dian)壓(ya)基(ji)準(zhun)，使(shi)得(de)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)在(zai)負(fu)載(zai)發(fa)生(sheng)較(jiao)大(da)的(de)變(bian)化(hua)時(shi)
，輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)基(ji)本(ben)上(shang)沒(mei)有(you)變(bian)化(hua)。實(shi)驗(yan)證(zheng)明(ming)該(gai)電(dian)路(lu)具(ju)有(you)很(hen)好(hao)的(de)穩(wen)壓(ya)效(xiao)果(guo)。

圖5 采用光藕和電壓基準進行反饋

總結：

可(ke)以(yi)根(gen)據(ju)具(ju)體(ti)要(yao)求(qiu)選(xuan)取(qu)不(bu)同(tong)的(de)反(fan)饋(kui)方(fang)式(shi)。但(dan)對(dui)於(yu)多(duo)路(lu)輸(shu)出(chu)的(de)反(fan)饋(kui)電(dian)路(lu)，由(you)於(yu)對(dui)於(yu)每(mei)個(ge)輸(shu)出(chu)應(ying)用(yong)場(chang)合(he)的(de)不(bu)同(tong)
，要(yao)求(qiu)輸(shu)出(chu)精(jing)度(du)不(bu)同(tong)，所(suo)以(yi)在(zai)反(fan)饋(kui)中(zhong)各(ge)個(ge)正(zheng)極(ji)性(xing)輸(shu)出(chu)端(duan)占(zhan)反(fan)饋(kui)量(liang)的(de)比(bi)例(li)也(ye)不(bu)同(tong)。要(yao)根(gen)據(ju)具(ju)體(ti)要(yao)求(qiu)具(ju)體(ti)設(she)計(ji)以(yi)滿(man)足(zu)應(ying)用(yong)要(yao)求(qiu)，例(li)如(ru)要(yao)求(qiu)輸(shu)出(chu)+5v +12v兩種正電壓時
，由於前者經常用於精度比較高的場合，所以在反饋中占的比例比較大，可取為60%，而後者取為40%。由於有多路輸出
，故在副邊繞組中可以采用疊加技術
，以減少變壓器繞組匝數。