電流型控制芯片的應(yīng)用

摘要：電流型控制芯片是目前較流行的開關(guān)電源控制芯片。本文詳細(xì)介紹了一種實(shí)用電路。

關(guān)鍵詞：電流型控制芯片

1引言

眾所周知，電流型控制芯片除保留了電壓型芯片的輸出電壓反饋部分外，又增加了一個(gè)反饋環(huán)節(jié)：把電流信號VS與誤差放大器的輸出VE進(jìn)行比較，然后去控制鎖存器。如圖1所示。

其工作原理是：恒頻時(shí)鐘脈沖置位鎖存器輸出脈沖驅(qū)動(dòng)功率管導(dǎo)通，電源回路中的電流脈沖幅度逐步增大；當(dāng)電流信號幅度達(dá)到VE電平時(shí)，脈沖比較器的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，鎖存器復(fù)位，驅(qū)動(dòng)撤除，功率管截止。線路就是這樣逐個(gè)地檢測和調(diào)節(jié)電流脈沖，達(dá)到控制輸出的目的。

2UC3842簡介

通過一種高效單端反激DC/DC變換器予以說明。該電路采用UC3842，它是一種高性能的固定頻率電流型控制芯片，能很好地應(yīng)用在隔離式單端開關(guān)電源的設(shè)計(jì)以及DC/DC變換器設(shè)計(jì)之中，它最大的優(yōu)點(diǎn)是外接元件少，外電路裝配簡單，成本低廉。

圖1電流型控制芯片原理

圖2UC3842功能框圖

它的功能框圖如圖2所示，主要管腳功能如下：

1腳：誤差放大器輸出，可接RC補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)到誤

差放大器的反相輸入端，來決定放大器的閉環(huán)增益和頻率響應(yīng)，使芯片工作穩(wěn)定。

2腳：誤差放大器反相輸入端，接收外控制信號。

3腳：電流信號采集端，用以采集初級線圈的電

流信號，通過采樣電阻產(chǎn)生的電壓與誤差放大器輸出的誤差電壓比較后，產(chǎn)生調(diào)制脈沖寬度的脈沖信號，來控制初級峰值電流，故稱此類芯片為電流型脈沖寬度調(diào)制器。

4腳：外接定時(shí)電阻RT和定時(shí)電容CT決定振蕩

器工作頻率，f=1.8/RT.CT

5腳：GND接地腳。

6腳：輸出驅(qū)動(dòng)腳，采用圖騰柱輸出電路，輸出電流可

達(dá)1A，可直接對雙極晶體管和MOSFET管進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

7腳：電源輸入端，極限輸入電壓為30V，其開啟閥值設(shè)在16V，關(guān)閉閾值設(shè)在10V，兩值相差6V，故可以有效地防止電路在閾值電壓附近工作時(shí)的振蕩。

8腳：＋5V基準(zhǔn)電壓源輸出腳，最大可提供50mA電流。

UC3842具有良好的線性調(diào)整率，能達(dá)到0?01％/V，因?yàn)檩斎腚妷篤i的變化立即反應(yīng)為電感電流的變化，它不經(jīng)過任何誤差放大器就能在比較器中改變輸出脈沖寬度，再增加一級輸出電壓Vo至誤差放大器的控制，能使線性調(diào)整率更好；可明顯地改善負(fù)載調(diào)整率，因?yàn)檎`差放大器可專門用于控制由于負(fù)載變化造成的輸出電壓變化，特別使輕負(fù)載時(shí)電壓升高的幅度大大減小。誤差放大器的外電路補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)得到簡化，穩(wěn)定度提高并改善了頻響，具有更大的增益帶寬乘積。電流限制電路得到簡化，由于電阻Rs上感應(yīng)出尖峰電感電流，故能自然形成逐個(gè)脈沖限制電路，只要Rs上電平達(dá)到1V，PWM就立即關(guān)斷，而且這種峰值電感電流檢測技術(shù)可以靈敏地限制輸出的最大電流。

3電路設(shè)計(jì)

電路圖如圖3所示。電路工作于反激方式，用一0?2歐姆的電阻R10，進(jìn)行電流信號的采樣，經(jīng)C9濾波輸入到電流信號采集端3腳；并用一光耦進(jìn)行反饋隔離，反饋繞組提供了反饋電壓，合理的匝比，使反饋繞組提供的電壓保持在18V左右，不隨輸入電壓或負(fù)載的輕重而變化，而剛好大于芯片7腳（電源腳）的閾值電壓16V；R1為起動(dòng)電阻，C7為起動(dòng)電容；可以看出，＋12V輸出未用穩(wěn)壓器，而用一電阻R21接到TL431的基準(zhǔn)端，用于＋12V的穩(wěn)壓，這樣必會(huì)對＋5V的精度有一定的影響。但經(jīng)測試，＋5V的變化范圍是4.95V～5.08V，＋12V的變化范圍是11.6V～12.6V，滿足用戶要求；其中＋12V輸出繞組也可堆疊繞制于＋5V繞組之上，更有利于＋12V輸出電壓的穩(wěn)定，但＋5V繞組線需加粗；過壓保護(hù)是由V9、R15、R16、C21、V10實(shí)現(xiàn)，其實(shí)是由晶閘管導(dǎo)通，引起的短路保護(hù)而實(shí)現(xiàn)，但工作起來可靠有效。

4結(jié)語

實(shí)際制作時(shí)應(yīng)注意：

（1）為提高效率，采用臥式磁芯EC28，其窗口較大，初級、＋5V輸出繞組可用Φ0.67線，兩根并繞；＋12V輸出繞組可用一根Φ0?67線繞制；反饋繞組、－12V輸出繞組可用一根Φ0?4線繞制。電流信號的采集也可用電流互感器，只是稍復(fù)雜些。

（2）輸入電壓范圍為18V～35V；V1的作用是當(dāng)輸入電壓正負(fù)接反時(shí)，可恢復(fù)保險(xiǎn)FU動(dòng)作，而不使電源燒毀。

圖3電路圖

參考文獻(xiàn)

1胡存生,胡鵬編.集成開關(guān)電源的設(shè)計(jì)制作調(diào)試與維修.北京：人民郵電出版社，1998

2最新開關(guān)集成穩(wěn)壓器數(shù)據(jù)應(yīng)用手冊.北京半導(dǎo)體器件五廠,1997