电流型控制芯片的应用

电流型控制芯片的应用

摘要：电流型控制芯片是目前较流行的开关电源控制芯片。本文详细介绍了一种实用电路。

关键词：电流型控制芯片

1引言

众所周知，电流型控制芯片除保留了电压型芯片的输出电压反馈部分外，又增加了一个反馈环节：把电流信号VS与误差放大器的输出VE进行比较，然后去控制锁存器。如图1所示。

其工作原理是：恒频时钟脉冲置位锁存器输出脉冲驱动功率管导通，电源回路中的电流脉冲幅度逐步增大；当电流信号幅度达到VE电平时，脉冲比较器的状态翻转，锁存器复位，驱动撤除，功率管截止。线路就是这样逐个地检测和调节电流脉冲，达到控制输出的目的。

2UC3842简介

通过一种高效单端反激DC/DC变换器予以说明。该电路采用UC3842，它是一种高性能的固定频率电流型控制芯片，能很好地应用在隔离式单端开关电源的设计以及DC/DC变换器设计之中，它最大的优点是外接元件少，外电路装配简单，成本低廉。

图1电流型控制芯片原理

图2UC3842功能框图

它的功能框图如图2所示，主要管脚功能如下：

1脚：误差放大器输出，可接RC补偿网络到误

差放大器的反相输入端，来决定放大器的闭环增益和频率响应，使芯片工作稳定。

2脚：误差放大器反相输入端，接收外控制信号。

3脚：电流信号采集端，用以采集初级线圈的电

流信号，通过采样电阻产生的电压与误差放大器输出的误差电压比较后，产生调制脉冲宽度的脉冲信号，来控制初级峰值电流，故称此类芯片为电流型脉冲宽度调制器。

4脚：外接定时电阻RT和定时电容CT决定振荡

器工作频率，f=1.8/RT.CT

5脚：GND接地脚。

6脚：输出驱动脚，采用图腾柱输出电路，输出电流可

达1A，可直接对双极晶体管和MOSFET管进行驱动。

7脚：电源输入端，极限输入电压为30V，其开启阀值设在16V，关闭阈值设在10V，两值相差6V，故可以有效地防止电路在阈值电压附近工作时的振荡。

8脚：＋5V基准电压源输出脚，最大可提供50mA电流。

UC3842具有良好的线性调整率，能达到0?01％/V，因为输入电压Vi的变化立即反应为电感电流的变化，它不经过任何误差放大器就能在比较器中改变输出脉冲宽度，再增加一级输出电压Vo至误差放大器的控制，能使线性调整率更好；可明显地改善负载调整率，因为误差放大器可专门用于控制由于负载变化造成的输出电压变化，特别使轻负载时电压升高的幅度大大减小。误差放大器的外电路补偿网络得到简化，稳定度提高并改善了频响，具有更大的增益带宽乘积。电流限制电路得到简化，由于电阻Rs上感应出尖峰电感电流，故能自然形成逐个脉冲限制电路，只要Rs上电平达到1V，PWM就立即关断，而且这种峰值电感电流检测技术可以灵敏地限制输出的最大电流。

3电路设计

电路图如图3所示。电路工作于反激方式，用一0?2欧姆的电阻R10，进行电流信号的采样，经C9滤波输入到电流信号采集端3脚；并用一光耦进行反馈隔离，反馈绕组提供了反馈电压，合理的匝比，使反馈绕组提供的电压保持在18V左右，不随输入电压或负载的轻重而变化，而刚好大于芯片7脚（电源脚）的阈值电压16V；R1为起动电阻，C7为起动电容；可以看出，＋12V输出未用稳压器，而用一电阻R21接到TL431的基准端，用于＋12V的稳压，这样必会对＋5V的精度有一定的影响。但经测试，＋5V的变化范围是4.95V～5.08V，＋12V的变化范围是11.6V～12.6V，满足用户要求；其中＋12V输出绕组也可堆叠绕制于＋5V绕组之上，更有利于＋12V输出电压的稳定，但＋5V绕组线需加粗；过压保护是由V9、R15、R16、C21、V10实现，其实是由晶闸管导通，引起的短路保护而实现，但工作起来可靠有效。

4结语

实际制作时应注意：

（1）为提高效率，采用卧式磁芯EC28，其窗口较大，初级、＋5V输出绕组可用Φ0.67线，两根并绕；＋12V输出绕组可用一根Φ0?67线绕制；反馈绕组、－12V输出绕组可用一根Φ0?4线绕制。电流信号的采集也可用电流互感器，只是稍复杂些。

（2）输入电压范围为18V～35V；V1的作用是当输入电压正负接反时，可恢复保险FU动作，而不使电源烧毁。

图3电路图

参考文献

1胡存生,胡鹏编.集成开关电源的设计制作调试与维修.北京：人民邮电出版社，1998

2最新开关集成稳压器数据应用手册.北京半导体器件五厂,1997