開關(guān)電源的控制芯片UC2843及外圍電路設(shè)計(jì)案例目錄TOC\o"1-3"\h\u8805開關(guān)電源的控制芯片UC2843及外圍電路設(shè)計(jì)案例 1272171.1開關(guān)電源設(shè)計(jì)指標(biāo) 1140551.2控制芯片UC2843及外圍電路 11.1開關(guān)電源設(shè)計(jì)指標(biāo)本次設(shè)計(jì)采用UC2843PWM電流型控制芯片為核心，設(shè)定變壓器工作在DCM模式，搭建了具有兩路輸出的反激式開關(guān)電源，相關(guān)參數(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)如下:輸出紋波系數(shù)：≤3%開關(guān)頻率f以下是各部分電路設(shè)計(jì).1.2控制芯片UC2843及外圍電路本次設(shè)計(jì)采用UC2843控制芯片為核心，UC2843控制芯片是一款高新能固定頻率的電流型芯片，它可以用極少的外部器件實(shí)現(xiàn)直流到直流的轉(zhuǎn)換以及離線控制功能，因此在設(shè)計(jì)離線式的直流變換電路中，它具有很廣泛的應(yīng)用，如下所示為內(nèi)部結(jié)構(gòu)[14]。圖3-2UC2843內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖它的內(nèi)部包含了有電流檢測(cè)器、基于PWM原理的鎖存器、誤差放大器EA、互補(bǔ)功率放大輸出單元、振蕩器OSC、欠電壓保護(hù)電路、“圖騰柱”輸出端、5V標(biāo)準(zhǔn)參考源和一些輔助電路[15]。開關(guān)電源的核心部分是PWM脈寬調(diào)制器，它產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率固定，而且脈沖寬度是可以調(diào)整的，而輸出電壓高低的調(diào)節(jié)，是通過功率開關(guān)管的導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)來控制的，以此穩(wěn)定輸出電壓。內(nèi)部的鋸齒波發(fā)生器在工作時(shí)提供的時(shí)鐘信號(hào)頻率是不會(huì)改變的。閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的構(gòu)成是利用了誤差放大器EA和PWM比較器一起實(shí)現(xiàn)的。用通過輸出電感的電流信號(hào)，在脈寬比較器輸入端與誤差放大器的輸出端信號(hào)相比較，這樣控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比大小，從而使得誤差電壓的變化可以隨著輸出電感電流的峰值發(fā)生相應(yīng)的變化。在系統(tǒng)電路運(yùn)行中，若出現(xiàn)輸出電壓因某些因素降低的情況，那么驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度也會(huì)在脈寬調(diào)制器的控制下發(fā)生改變，從而使得占空比增大，這樣將升高斬波后的平均值電壓，也就是增大占空比，使斬波后的平均值電壓升高，也會(huì)使得輸出電壓升高，相反的，若輸出電壓增大，那么驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖寬度也會(huì)在脈寬調(diào)制器的控制下發(fā)生改變，從而使得占空比減小，這樣將降低斬波后的平均值電壓，也就是減小占空比，使斬波后的平均值電壓降低，也會(huì)使得輸出電壓降低。UC2843控制芯片外圍電路如圖所示：圖3-3UC2843外圍電路其中VCC和VC通過15V直流電壓源供電，輸出端接開關(guān)電源輸入電路的MOS管，反饋回路的反饋信號(hào)接入comp端，按照經(jīng)驗(yàn)，RCT腳接8.2kΩ電阻和1.5nF電容接地，而vref和comp端則設(shè)計(jì)了一個(gè)軟啟動(dòng)電路。電源在剛通電開啟的時(shí)候，電路也還沒有進(jìn)入穩(wěn)定的工作狀態(tài)，此時(shí)需要一段時(shí)間來產(chǎn)生整個(gè)電路的輸出電壓，所以電路其實(shí)是相當(dāng)于開環(huán)的，在電路逐漸進(jìn)入穩(wěn)定工作的這段時(shí)間內(nèi)，芯片的輸出腳輸出信號(hào)的PWM脈沖占空比會(huì)很大，這種情況可能會(huì)使得開關(guān)管因?yàn)殡妷哼^高被擊穿或者開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間過長(zhǎng)而直接燒毀。處理這種情況的方法是設(shè)置如上圖所示的軟啟動(dòng)電路，其有電阻R，二極管D，電容C所示。電阻R是與UC2843芯片的8腳VREF相連接，而UC2843芯片的1腳COMP端則與二極管D的陽極相連接。軟啟動(dòng)電路設(shè)置完成后，電源剛導(dǎo)通時(shí)電容C的兩端電壓此時(shí)為0，對(duì)于UC2843芯片內(nèi)部的電流檢測(cè)比較器而言，它的反向輸入端電壓此時(shí)也是0，UC2843芯片的輸出腳輸出信號(hào)為低電平，電容C將隨著UC2843的comp端的恒流源和verf端的5V基準(zhǔn)電壓通過給電阻R放電時(shí)充電[16]，這樣comp端的電壓也逐漸增大，就不會(huì)出現(xiàn)電源一接通就輸出滿偏的情況，同時(shí)也使得電流檢測(cè)比較器內(nèi)部的反向輸入端電壓是慢慢升高的，同步比較逐漸升高的電壓和ISENSE腳的電流檢測(cè)電壓[17]，控制輸出腳輸出的占空比逐漸增大的PWM脈