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根据UC3842脉宽调制的稳压电源研讨

本文介绍UC3842的特点及原理,并对其电流控制型脉宽调制开关稳压电源进行分析和实验。从实验得出,这种电源具有频响快、电压调整率和负载调整率高等特点,是一种高性能开关稳压电源。1引言电源装置是电力电子

本文介绍UC3842的特色及原理,并对其电流操控型脉宽调制开关稳压电源进行剖析和试验。从试验得出,这种电源具有频响快、电压调整率和负载调整率高级特色,是一种高功能开关稳压电源

1 引 言

电源设备是电力电子技术使用的一个重要范畴,其间高频开关式直流稳压电源因为具有效率高、体积小和重量轻等杰出长处,获得了广泛地使用。开关电源的操控电路能够分为电压操控型和电流操控型,前者是一个单闭环电压操控体系,体系呼应慢,很难到达较高的线形调整率精度;后者是一个电压、电流双闭环操控体系,电流操控型较电压操控型有不行比较的长处。

本文介绍的UC3842是美国Unitrode公司出产的一种高功能单端输出式电流操控型脉宽调制器芯片,由该集成电路构成的开关稳压电源和电压操控型脉宽调制开关稳压电源比较具有以下特色:

(1)管脚数量少,外围电路简略,价格低廉;

(2)电压调整率很好;

(3)负载调整率显着改进;

(4)频响特性好,安稳起伏大;

(5)具有过流约束、过压维护和欠压确认功用。

因而他是现在比较抱负的新式的脉宽调制器,其内部原理框图如图1所示。

2 UC3842简介

2.1 主要特色

·作业电压8-40V

·电流传感和电压反应输入一0.3~+5.5V

·差错扩大输出吸人电流10mA

·欠压锁存功用

·占空比可调

·最高开关频率500kHz,安稳度0.2%,电源效率高

·内部有高安稳度的基准电压源5.0V

·安稳功能好,电压调整率很简略到达0.01%,发动电流小于0.1 mA,正常作业电流15mA2.2 作业原理

UC3842为8脚双列直插式封装方法,如图1所示,他内部主要由5.0V基准电压源、用来精确地操控占空比调定的振荡器、降压器、电流测定比较器、PWM锁存器、高增益E/A差错扩大器和适用于驱动功率MOSFET的大电流推挽输出电路等构成。

端1为COMP端;

端2为反应端;

端3为电流测定;

端4接Rt,Ct确认锯齿波频率;

端5接地;

端6为推挽输出端,有拉、灌电流的才能;

端7为集成块作业电源电压,能够在8~40V;

端8为内部供外用的基准电压5 V,带载才能50 mA。

电流操控型脉宽调制器能发生频率固定而脉冲宽度能够调理的驱动信号,操控大功率晶体管的通断状况来调理输出电压的凹凸,到达稳压意图,锯齿波发生器供给稳定的时钟频率信号,使用差错扩大器和电流测定比较器构成电压闭环,使用电流测定、电流测定比较器构成电流闭环,在脉宽比较器的输入端直接用流过输出电感电流的信号与差错扩大器输出信号进行比较,然后调理驱动信号的占空比使输出的电感峰值电流跟从差错电压改动而改动,假设因为某种原因使输出电压升高时,脉宽调制器就会改动驱动信号的脉冲宽度,亦即占空比D,使斩波后的平均值电压下降,然后到达稳压意图,反之亦然。

3 使用电路

图2为芯片UC3842、桥式整流电路、高频变压器以及大功率晶体管构成的电流操控型脉宽调制开关稳压电源,这种新式的操控方法使得开关电源一起具有很高的电压调整率和负载调整率。

其作业原理为:220V的交流电经过桥式整流电路、滤波电路得到一向流电压,再由大功率晶体管不断的导通和关断对直流电压斩波和高频变压器T2的降压效果得到频率为几十kHz的矩形波电压,然后经整流滤波后得直流输出电压,其间高频变压器T2的自馈线圈Ns2中感应的直流电压反应到差错扩大器并和基准电压比较得到差错电压Vr,初级线圈中流过的电流在取样电阻0.25Ω上树立的直流电压反应到电流测定比较器的同相输入端并和差错电压Vr比较较,然后发生脉冲宽度可调的驱动信号,使输出的电感峰值电流跟从差错电压改动而改动,输出电压安稳在某个固定的数值。

比方,当因为电源电压改动或负载改动而引起输出电压下降时,则脉宽调制器会相应的增大输出PWM波形的占空比,使大功率晶体管导通的时刻变长;反之,当因为电源电压改动或负载改动而引起输出电压升高时,则脉宽调制器会相应的减小PWM波形的占空比,使大功率晶体管导通的时刻变短,然后保持输出电压为一稳定值。4 试验成果

为了查验该电流操控型脉宽调制开关稳压电源的功能,本文按上述使用电路进行了测验,开关电源的波形和负载调整率、电压调整率如图3、表1、表2所示。

4.1 电压调整率(抗电压动摇才能)测验

调理RPl使Vs (直流输人电压)减小,用万用表丈量Vs改动前后的输出电压Vol和Voz,测5个数据,组成4组,电压调整率为Vo1一V02/Vo X 100%。

从表1所得到的数据能够算出该稳压电源的电压调整率为:

(0.009%+0.018%十0+0.018%)/4=0.011%/V

4.2 负载调整率(抗负载动摇才能)测验

将RP3左旋究竟,用万用表丈量输出电压Vol,再将RP3右旋,丈量输出电压Vo2,测5个数据,组成4组,则负载调整率为Vol-V02/Vo1X100%。

从表2所得到的数据能够算出该稳压电源的负载调整率为:

(2.17%+2.59%+1.61%+2.03%)/4=2.10%/V

4.3 开关电源波形测验

示波器调查输出电压V0的波形图如图3所示。

5 总结

本文使用集成芯片UC3842规划的电流操控型脉宽调制开关稳压电源,克服了一般电源频响慢、电压调整率低、负载调整率低一级缺陷,将电路结构简略,成本低、体积小等长处表现的酣畅淋漓,是现在工业及电源使用的抱负电源。

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