一种基于UC3843的单端反激式开关电源.Stamped

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中图分类号：P 7 T 1

文献标识码： A

文章编号： 0 3 0 0 ( 0 7 0 - 0 4 0 10- 17 20) 70 0-3

A bst act i hi tc e,t f t es and r n pl o cu r t c r: n t s ari l he ea ur p i ci e f a r en ont olng m ode se wi h d ul i r l i puI dt mo at on

c n r l rU C3 43 a e i t d c d Th n i a a y e h a i i uta d op r t g p icp e o w i h n o t l : 8 r n r u e, oe o e n lz s t e b sc c r i n e a n r il fs t ig t c i n c

p we u py A s, id o e inn to igl- n .a ks thn we u I b s don o rs p l, tl takn f sg igmeh do sn e e df b c wi igp a d f l c o rs ppy a e UC 3 843 i esen e s pr t d

Ke￣ y

r: w i h n w e u py UC3 4 C u r tc n r ln o e ds S t ig p c o r p l; s 8 3; r en o tol g m d i

CL num berTP1 C: 7

Doou e de: m nt co A

Ar l e D: 0 3 o o 2 0 ) 7 0 0 - 3 t￣l I 1 0一 i 7( 0 7 0 - 0 4 0

1引言 .开关电源以其高效率、小体积等优点获得了广泛应用。传统

器、 PW M锁存器、振荡器、内部 基准电源和欠压锁定等单元，其结构图如图 1示。所

+2. 5 V)进行比较，产生控制电压，控制脉冲的宽度。

3 I NS脚 E E是电流传感端。 S 在外围电路中，在功率开关管( VM0S管 )的源极串接一个小阻如

的开关电源普遍采用电压型脉宽调制 ( M)术，而近年电流型 PW技PWM技术得到了飞速发展。相比电压型 PWM,电流型 PWM具有更好

各管脚功能简介如下：1 C P是内部误差放大器 脚 0M的输出端，通常此脚

与 2脚之间

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 3 脚，控制脉宽。此外，当电源电

接有反馈网络，以确定误差放大器的增益和频响。 2脚 F E A K反馈电压输 ED B C是入端，此脚与内部误差放大器同向输入端的基准电压 (般为一7

的电压调整率和负载调整率，系统的稳定性和动态特性也得以明显改善，特别是其内在的限流能力和并联均流能力使控制电路变得简单可靠。电流型 P集成控 WM制器已经产品化，极大推动了小功率开关电源的发展和应用，电流型 PWM制小功率电源已经取 控

压异常时，功率开关管的电流增大，当取样电阻上的电压超过 1 V

时， U 3 4就停止输出，有效地 C 8 3

代电压型 PW M控制小功率电源。Unitrode公司推出的 UC3843系

列控制芯片是电流型 PWM制器控的典型代表。

2 U 34简介 .C 8 3Unitrode公司的 UC3843是 一

种高性能固定频率电流型控制

器，包含误差放大器、P M W比较圣 .质量EE TOI AI 手 LCR N S U L Y CQ T

丙塘2第o期 7 7 o o

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一… ●●●●

保护了功率开关管。4 R/ T定时端。锯齿波脚 T C是振荡器外接定时电容 C和定时电阻 R的公共端。 5脚 GND是接地。

电感线圈中的电压极性反转，使 V D导通，给输出电容 C充电，同时负载 R上也有电流 I过。 M l流 导通与截止的等效拓扑如图 3 所示。

输出为高电平，V通。导 简言之， PWM号的上升沿 信由振荡器下降沿决定，而 P WM的

下降沿由电感电流限值信号和误差信号 U e共同决定，最大脉宽的下降沿受振荡器上升沿控制。图 5

6 0是输出端，此脚为图脚 UT滕柱式输出，驱动能力是 4l - A。这种图腾柱结构对被驱动的功率管的关断有利，因为当三极管 VF截

止时， V 2通，为功率管 'l T导关断时提供了低阻抗的反向抽取

4电流型 P H . w与电压型 PwM比较，电流型

为其工作时序图。

P控制在保留了输出电压反馈 WM控制外，又增加了一个电感电流

5开关稳压电源 .由 UC 3843构成的开关电源电

反馈环节，并以此电流反馈作为p i必须的斜坡函数。 wv i所下面分析理想空载下电流

路如图 6示 (下页 ), T高频 所见为变压器。刚开机时，2 0 2 V交流电先通过 P NF滤掉射频干扰，再经 过整流滤波获得约+ 0 30 V直流电●●

电流回路，加速功率管的关断。7 V是电源。当供电电压脚 cc低于 4 1 V时， U 84不工作， -6 C3 3 此时耗电在 1 A以下。输入电压 m

型 PWM电路的工作情况 (考虑 不互感 )。电路如图 4示。设 V 所导通，贝有 L -d。 U i/d=u ( ) 1

压，然后经 R2降压后向 UC3843● ●●

可以通过一个大阻值电阻从高压降压获得。芯片工作后，输入电压可在十1 0一十 V间波动，低 30之于+ V止工作。工作时耗电约 1停 0为 1 mA此电流可通过反馈电阻 5,提供。 8 VRE脚 F是基准电压输出， 可输出精确的+5V准电压，电基流可达 50 mA。

提供+16 V启动电压。 R1限流 :是::

i斜率 u/线性增长， L 。以 L为T原边电感。经无感电阻 R1样 1采 U=R1 L送到脉宽比较器 A2 d/i与 U e比较，当 Ud e, A2出高电 U输平，送到 RS存器的复位端，此 锁时或非门的两个输入中必有一个

电阻， C1滤波电容。正常工作 为后，自馈线圈 N2上的高频电压 经过 VD1, C1流滤波，就作为 整 UC 84 3 3的正常工作电压。 R5、 C用以改善内部误差放大器的频 4率响应， R 1是斜坡补偿电阻。 开关频率。 C为消噪电容， R1 5 0是过流检测电阻， R7是 VM0S开

高电平，经过或非门输出低电平关断功率开关管 V。当时钟输出为高电平时，或非门输出始终为

UC 43的电压调整率可达 8 30. %,工作频率为 500 - 01 I kIz, 启动电流小于 1iA,输入电压 l l 为 1—3 0 V,基准电压为 4.— 0 9 5. 1 V,工作温度为 0~ 7 0℃,输 出电流为 1 A。

关功率管的栅极限流电阻。由C8 . VD1. R 11、 VD2、 C9构成

低电平，封锁 PWM,这段时间由时钟振荡器 0SC出脉冲宽度决 输定，即 PWM信号的死区时间。在

两级吸收回路，用于吸收尖峰电压。 VD1 VD 和 3选用恢复二极管 F 3 5 V 4输出级的整流管， R 0。 D为 采用肖特基二极管，以满足高T1 L

振荡器输出脉冲下降同时，或非门两输入均为低电平，经或非门

3 D/ C换器 .C D转转换器是开关电源中最重

要的组成部分之一，其有 5基种本类型：端正激式、单端反激单式、推挽式、半桥式和全桥式转

囱e f

换器。下面重点分析隔离式单端反激转换电路，电路结构图如图 2所示。理想空载下电流型 PwM电路

电路工作过程如下： M1 当导通时，它在变压器初级电感线圈中存储能量，与变压器次级相连隔离式单端反激转换电路结构图I I I I l

的二极管 VD于反偏压状态，所 处以二极管 V D截止，在变压器次级 无电流流过，即没有能量传递给负载； M1止时，变压器次级 当截2007第 87期

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频、大电流整流之需要。

为保证开关电源输出直流电压不受干扰，电路中提供了稳压电路。一是采用 NM0S管源极串 接

电阻 R9把电流信号变为电压 ,信号，送入 UC3 43作为比较电 8压，控制激励脉冲的占空比，达到稳压目的。二是变压器 T中的

A3的反相输入端，另一方面直

当N 0 M S管导通时，初级线圈 N1流线性增大，磁场增强，次 电级线圈中 VD截止，由电容 C1 4 0向负载供电；时，脉冲变压器原此边回路中 VD2亦截止， N1这时起

接送到 U 8的 7脚，作为芯 C3 43管片供电电压。电路刚启动时由输入电压经整流滤波降压给芯片供电，工作后由反馈电压供电，因而 U 3 4的电源电压反映了输出 C 8 3电压的变化，起到反馈作用，使输出电压稳定。三是在 UC 843 3 中，锯齿波发生器输出锯齿波的斜率还与输入电压有关，当输入

存储能量的作用。当 N 0管截止 M S后，初级线圈电流减小，磁场减弱，次级线圈回路中 VD4导通，

线圈N 2间接采样，起到电压反馈作用， N2间接采样后，经过 VD1

能量通过 v 4 C1 D及 0向负载释放，输出直流电压，部分能量由 VD2

和 C3整流，在 C3上取样，该电 压一方面经过 R3和 R4分压送到 U 8 的 2脚加到误差放大器 C3 43管

电压升高时锯齿波斜率增大，使输出激励脉冲占空比减小，从而使输出电压维持稳定，反之亦

向电阻 R1和电容 C释放。 2 9

●●●●●●

然，实际上相当于反馈控制。

::

V D4

6。结总U 8是目前流行的电流型 C3 43

:

旺0—

PW M信号发生器，具有精度高、电压稳定、外围电路简单、价格

低廉等优点，广泛应用在输出电压范围是 4.— 5. 9 1 V、功率为 2 0 6 W的小型功率开关电源中。◆ 0

参考文献：[]占松，宣三 .关电源的原理 1张蔡开与设计[]北京：子工业出版社 .9 8 H.电 19 .[]永镐 .欣欣 .于 U C 8 2单 2金姜基 C30的端反激式开关电源的设计[]信息技术

. J.哈尔滨 .0 6 6 . 2 0年期

嚣

彝

若干 P B成系统， C组

辜

各板之间的地线应如何连接？各个 P B板子相互连接之间的信号或电源在动作时，例如 A板子有电源或信号送到 B C板子，一定会有等量的电流从地层流回到 A子 (为 K C 0f u r n a )。这地层上的板此 i h fC r e t l w r电流会找阻抗最小的地方流回去。所以，在各个不管是电源或信号相互连接的接口处，分配给地层的管脚数不能太少，以降低阻抗，这样可以降低地层上的噪声。另外，也可以分析整个电流环路，尤其是电流较大的部分，调整地层或地线的接法，来控制电流的走法 (例

如，在某处制造低阻抗，让大部分的电流从这个地方走 )降低对其它较敏感信号的影响。,

撩

蒋

圣音质量EETOI ULY LCRN S AI CQ T

2O O7第 O7期