采用uc3842的电流控制型开关电源是什么，采用UC3842的电流控制型开关电源

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使用UC3842的电流控制型开关电源电压控制型开关电源会失去对开关电流的控制，不便于过流保护，响应慢，稳定性差。相比之下，电流控制开关电源是电压电流双闭环控制系统，可以克服电流失控的缺点，性能可靠，电路简单。基于此，我们设计了一款采用UC3842芯片的电流控制开关电源。为了提高输出电压的精度，系统采用直接反馈结构代替离线结构。

该系统在设计上充分考虑了电磁兼容性和安全性，可广泛应用于工业、家用电器、视听和照明设备。电流控制开关电源原理框图电流控制开关电源是针对压控开关电源的缺点而开发的。压控开关电源除了输出电压反馈控制部分，还增加了一个电流反馈环节，其原理框图如图1所示。

图1电流控制开关电源原理框图电流控制开关电源是电压电流双闭环控制系统，内环为电流控制环，外环为电压控制环。当U O的变化导致UF的变化，或者I的变化导致US的变化时，PWM电路的输出脉冲占空比就会发生变化，从而改变UO，达到输出电压稳定的目的。

电流模式控制芯片UC3842UC3842是典型的单端电流模式PWM控制集成电路，功能齐全，包括误差放大器、电流检测比较器、PWM锁存器、振荡器、内部参考电源、欠压锁定等。它提供8端口双列直插塑料封装和14端口塑料表贴封装，其内部结构如图2所示。图2 UC3842内部电路中8端口双列直插塑封UC 3842各管端口功能简介。端口COMP是内部误差放大器的输出。

VFB为反馈电压输入端，与内部误差放大器同相输入端的2.5V基准电压比较，产生误差电压，控制脉宽。ISENSE端口是电流检测端。在应用电路中，在MOSFET的源极串联一个阻值很小的采样电阻，将脉冲变压器的电流转换成电压，送到口控制脉宽。端口RT/CT为定时端。锯齿振荡器的振荡频率为f=1.8/(rt CT)，电流模式工作频率可达500kHz。

GND港停飞。端口输出为输出端，为图腾柱输出，驱动电流峰值高达l.0A端口VCC为电源。当电源电压小于16V时，UC3824不工作，功耗小于1mA。芯片工作后，输入电压可在10-30v之间波动，工作电流约为15mA。端口VREF为基准电压输出，可输出精确的5V基准电压，电流可达50mA。

UC3842构成电流控制开关电源1的电路。由UC3842构成的电流控制开关电源电路如图3所示。图3由UC 3842组成的电流控制开关电源2的工作原理。220V交流电首先通过滤波网络滤除各种干扰。电阻器R1主要用于消除断电瞬间的残余电压，热敏电阻RT1可以限制浪涌电流，变阻器VDR保护电路免受雷击。

然后经过B1整流和C4滤波，得到约300V的d C电压，分两路输出：一路通过开关变压器T加到MOSFET Q1的漏极，另一路通过R3加到C17的正端。当C17的正端电位上升到R16时，获得端口的工作电压，UC3842的电路启动，端口的电位上升，Q1开始导通，同时端口的5V电压通过内部电路建立。C17容量要好于lO0F，否则电源会打嗝。

C12滤波电容消除开关时的尖峰脉冲，C11是噪声消除电容。R6、C13决定锯齿波振荡器的振荡频率，R9、C15用于决定误差放大器的增益和频率响应。C14起到斜率补偿的作用，可以提高采样电压的可靠性。正常工作后，线圈N2上的高频电压通过D2、 R17、 C18、 D3为UC3842提供工作电压。

当开关管导通时，由整流电压加到开关变压器初级绕组上的电能变成磁能并储存在开关变压器中。开关管关断后，能量通过次级绕组释放给负载。D7、D8是脉冲整流二极管，C7、R5吸收旁路开通瞬间出现的脉冲电流，L3、 C8、 C9、 C10构成滤波电路。输出电压可由下式描述。

UO=UI(TON/KTOFF)其中UO为输出电压，UI为整流电压，k为变压器的变压比，TON为Q1的导通时间，TOFF为Q2的关断时间。根据上式可知，输出电压与开关管的导通时间和输入电压成正比，与变压器的变压比和开关管的关断时间成反比。C16、R12、D5用于限制栅极电压和电流，从而提高Q1的开关速度，有利于提高电磁兼容性。

R13主要用于防止Q1的栅极浮空，D1、R4、C5和D6、R16、C20组成两级吸收回路吸收峰值电压，防止Q1损坏。系统中的稳压电路有：电流反馈电路。Q1的源极与采样电阻R15串联，采样电阻R15将电流信号转换成电压信号，送到UC3842内部电流检测比较器的同相端。当Q1接通并且电流斜率上升时，采样电阻器R15的电压增加。

一旦R15的电压等于电流检测比较器反相端的电压，内部触发器复位，Q1关闭，即通过电流控制端口6激励脉冲的占空比来稳定输出电压。C19用于抑制采样电流的尖锐脉冲。电压反馈电路。它主要由可编程精密调节器TL431和线性光电耦合器PC817组成。

输出电压由R21、 R22分压，以获得采样电压，该采样电压被发送到可编程精密调节器TL431的参考端口。通过改变R21、 r 22的阻值，改变TL431的调节值，可以改变开关电源的输出电压。C21、R19对可编程精密调节器TI431的内部放大器进行相位补偿。系统通过改变光电耦合器U2的发光强度来改变UC3842的反馈端电压，实现稳压。

当输出电压升高时，TL431两端电压UKA保持不变，光电耦合器控制端电流增大，端口反馈端电压增大，UC3842内部电流检测比较器反相端电压减小，输出端端口脉冲信号占空比减小，开关管导通时间减小，输出电压降低；另一方面，如果输出电压下降，UC3842输出脉冲的占空比增大，输出电压升高，从而达到稳压的目的。

另一方面，端口的电源电压由D2整流和C18滤波产生，反映输出电压的变化，起到反馈作用，使输出电压稳定。该电路具有前馈线调节功能。负载不变时，输入电压突然升高，开关变压器的感应电流因输入电压升高而迅速上升。因为反馈信号和误差信号没有变化，限流效应发生得更快，所以脉宽变窄。

所以，市电的变化在影响输出之前己被补偿，即提高了对输入电压的响应速度。图4 斜率补偿当系统工作在占空比大于50或连续电感电流条件下，会产生谐波振荡，它是由固定频率和峰值电流取样同时工作所引起，图4A显示了这种现象。在t0时刻，Q1导通，电感电流以斜率m1上升，t1时刻，电流取样输入到达由控制电压建立的门限。

这导致Q1截止，电流以斜率m2下降，直至下一个振荡周期。如果系统有一个扰动加到控制电压上，产生一个小的I（图中虚线），系统将不稳定。

为了能使系统在占空比大于50或连续电感电流条件下仍能可靠工作，将端口的锯齿波电压通过射极跟随器Q2送入端口，从而在电流取样端上增加了一个与脉宽调制时钟同步的人为斜坡，可以在后续周期将I扰动减小至零，如图4B所示。该补偿斜坡的斜率必须等于或略大于m2/2，系统才具有稳定性。系统设计的保护电路有： 输出过压保护电路。

当输出电压较高，通过电压反馈电路使得端口电压超过2.5V时，内部触发器复位，外接Q1截止，达到输出过压保护的目的。 输出过压保护电路。当输出电压升高，高于D9的击穿电压时，稳压二极管D9击穿，可控硅SCR触发导通，使光电耦合器二极管的负端电压降为0V，光电耦合器饱和，端口电压为最大值，Q1一直截止，达到输出过压保护的目的。

输出过流、过载保护电路。在电路过流、过载时，输出电压降低，Q3、D4、R8构成次级过流、过载保护电路。当次级未过载时，Q3、D4截止；当次级过载时，Q3、D4导通，端口电位下降，锯齿波振荡器停振，达到过流、过载保护的目的。 Q1过流保护电路。

当电源电压异常时，开关回路的电流增大，取样电阻R15上的电压超过1V时，内部触发器复位，外接Q1截止，有效地保护了Q1。结论本系统采用UC3842设计的电流控制型开关电源，克服了电压控制型开关电源电压调整率和负载调整率差的缺点，并且性能可靠，电路简单。该电源是2080W的小功率开关电源的理想电源。

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