uc3844應(yīng)用電路圖（一）

充電器的原理圖見(jiàn)圖13。單激式充電器啟動(dòng)電路和半橋式不同，一般直接取自市電整流濾波后的平滑直流電，集成電路也以UC3842、UC3845和UC3844N為主，也有采用電路更加簡(jiǎn)潔的三端開(kāi)關(guān)式TOP226集成塊，UC38xx是電流控制PWM單輸出專(zhuān)用芯片。廣泛用于電腦顯示器電源、電動(dòng)車(chē)充電器等電源類(lèi)產(chǎn)品。

UC38xx和TL494類(lèi)似，內(nèi)部含有振蕩器（OSC），誤差放大器、脈寬調(diào)制（PWM），參考電壓產(chǎn)生等PWM專(zhuān)用芯片必備的內(nèi)電路。還具有三個(gè)特點(diǎn)，圖騰柱式輸出電路，輸出電流可達(dá)1A，可直接驅(qū)動(dòng)功率開(kāi)關(guān)VDMOS管：具有內(nèi)部可調(diào)整的參考電源。可以進(jìn)行欠壓鎖定；這個(gè)帶鎖定的PWM，可以進(jìn)行逐個(gè)脈沖的電流限制，也叫逐周（期）限制。

圖13中R18、D5、N5等組成啟動(dòng)和供電電路。加電瞬間。市電整流濾波后的平滑直流電通過(guò)R18給UC3845⑦腳以啟動(dòng)供電，此時(shí)D5反偏截止。UC3845工作后，開(kāi)關(guān)變壓器各繞組有感應(yīng)電壓，副繞組電壓經(jīng)D4整流供N5進(jìn)行穩(wěn)壓，D5導(dǎo)通，給UC3845提供穩(wěn)定的工作電壓，完成啟動(dòng)和供電。圖中LM393是一個(gè)變形的施密特電壓比較器，用作市電過(guò)壓保護(hù)，當(dāng)市電過(guò)壓時(shí)，比較器翻轉(zhuǎn)，①腳呈低電平，D3導(dǎo)通將UC3845關(guān)閉。輸出穩(wěn)壓的負(fù)反饋系統(tǒng)由光電耦合器、基準(zhǔn)電源N6、RV1、R27、R26、R23等組成。穩(wěn)壓過(guò)程：輸出電壓由于某原因上升時(shí)，流經(jīng)光電耦合器發(fā)光二極管電流增加，光強(qiáng)增加，光電耦合器光電三極管加劇導(dǎo)通。內(nèi)阻減小，使UC3845的②腳電壓升高，減小PWM占空比，拉低輸出電壓。反之，增大PWM占空比，使輸出電壓拉高，起到自動(dòng)穩(wěn)定輸出電壓的作用。

uc3844應(yīng)用電路圖（二）

主電路

圖1是所設(shè)計(jì)電源的原理圖，主電路采用單端反激式變換電路，220 V交流輸入電壓經(jīng)橋式整流、電容濾波變?yōu)橹绷骱?，供給單端反激式變換電路，并通過(guò)電阻R1、C2為UC3844提供初始工作電壓。為提高電源的開(kāi)關(guān)頻率，采用功率MOSFET作為功率開(kāi)關(guān)管，在UC3844的控制下，將能量傳遞到輸出側(cè)。為抑制電壓尖峰，在高頻變壓器原邊設(shè)置了RCD緩沖電路。

UC3844外圍電路設(shè)計(jì)

UC3844內(nèi)部主要由5.0V基準(zhǔn)電壓源、振蕩器（用來(lái)精確地控制占空比調(diào)節(jié)）、降壓器、電流測(cè)定比較器、PWM鎖存器、高增益E/A誤差放大器和適用于驅(qū)動(dòng)功率MOSFET的大電流推挽輸出電路等構(gòu)成。UC3844的典型外圍電路如圖2所示，圖中腳7是其電源端，芯片工作的開(kāi)啟電壓為16V，欠壓鎖定電壓為10V，上限為34V，這里設(shè)定20V給它供電，用穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓，同時(shí)并聯(lián)電解電容濾波，其值為10uF。開(kāi)始時(shí)由原邊主電路向其供電，電路正常工作以后由副邊供電。原邊主電路向其供電時(shí)需加限流電阻，考慮發(fā)熱及散熱條件，其值取為62kΩ/5W，為了防止輸出電壓不穩(wěn)定時(shí)較高的電壓直接灌人穩(wěn)壓二極管，導(dǎo)致其過(guò)壓燒壞，在輸出端給UC3844 供電的線(xiàn)路與穩(wěn)壓管相連接處串入一只二極管。

腳4接振蕩電路，產(chǎn)生所需頻率的鋸齒波，工作頻率為=1.8/CTRT，振蕩電阻RT和電容CT的值分別為100kΩ、200pF。腳8是其內(nèi)部基準(zhǔn)電壓 （5V），給光耦副邊的三極管提供偏壓。腳2及腳1為內(nèi)部電壓比較器的反相輸入端和輸出端，它們之間接一個(gè)15 kΩ的電阻構(gòu)成比例調(diào)節(jié)器，這里采用比例調(diào)節(jié)而不用PI調(diào)節(jié)的目的是為了保證反饋回路的響應(yīng)速度。腳6是輸出端，經(jīng)一個(gè)限流電阻（22Ω/0.25 w）限流后驅(qū)動(dòng)功率MOSFET（IRF840（＄0.6202）），為保護(hù)功率MOSFET，在腳6并聯(lián)一支15V的穩(wěn)壓二極管。

uc3844應(yīng)用電路圖（三）

UC3844的60W開(kāi)關(guān)電源電路圖如下圖所示

變頻器開(kāi)關(guān)電源主要包括輸入電網(wǎng)濾波器、輸入整流濾波器、變換器、輸出整流濾波器、控制電路、保護(hù)電路。

開(kāi)關(guān)電源主要有以下特點(diǎn)：

1，體積小，重量輕：由于沒(méi)有工頻變頻器，所以體積和重量吸有線(xiàn)性電源的20---30%

2，功耗小，效率高：功率晶體管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，所以晶體管的上功耗小，轉(zhuǎn)化效率高，一般為60---70%，而線(xiàn)性電源只有30---40%。

uc3844應(yīng)用電路圖（四）

UC3844 的外圍電路簡(jiǎn)單，所用元件少，并且性能優(yōu)越，成本低。該芯片的最大占空比為50 % ，通常用于單端他激式變換器中。圖4 所示為由UC3844 構(gòu)成的微機(jī)電源主電路。

電路主拓?fù)洳捎脝味朔醇な诫娐?，由UC3844 構(gòu)成主控芯片。單端反激式電路具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適宜多組輸出、可靠性高等特點(diǎn)。使用電流型控制模式將進(jìn)一步強(qiáng)化這些優(yōu)點(diǎn)。

在反激變換器中，開(kāi)關(guān)管所受應(yīng)力較高，這主要是開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)漏電感引起開(kāi)關(guān)管集電極電壓突然升高所致。抑制開(kāi)關(guān)應(yīng)力有兩個(gè)方法：一種是減小漏電感;另一種是耗散過(guò)壓的能量，或者使能量反饋回電源中。本文采用了第二種方法，在變壓器原邊并聯(lián)RCD 緩沖器。耗散過(guò)電壓的能量依靠并聯(lián)的RC 電路，能量反饋回電源依靠定向二極管D1 。

變壓器的設(shè)計(jì)是整個(gè)電路的關(guān)鍵之一。在設(shè)計(jì)變壓器時(shí)，原邊電感量不能太大，并且磁心中要增加氣隙，否則會(huì)出現(xiàn)電流上升率小、導(dǎo)通時(shí)間短、電流上升值不大，導(dǎo)致電路沒(méi)有能力傳遞所需功率。同時(shí)，在設(shè)計(jì)變壓器時(shí)必須認(rèn)真考慮變壓器的磁飽和瞬時(shí)效應(yīng)。在瞬變負(fù)載情況下，當(dāng)輸入電壓較高而負(fù)載電流較小時(shí)，如果負(fù)載電流突然增加，則控制電路會(huì)立即加寬輸出脈沖寬度來(lái)提供補(bǔ)充功率。這樣，輸入電壓和脈沖寬度同時(shí)變?yōu)樽畲?，即使只是一個(gè)短暫的時(shí)間，但變壓器也會(huì)出現(xiàn)飽和，引起失控和故障。這就要求變壓器設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按高輸入電壓、寬脈沖進(jìn)行設(shè)計(jì)。

圖中R1 、C4 構(gòu)成啟動(dòng)電路，當(dāng)C4 上的電壓超過(guò)15V 時(shí)電路啟動(dòng)，然后由N4 、D1 、D2 、C2 、C4 、C5 、R6構(gòu)成自饋電路供電。該電壓同時(shí)也是電壓閉環(huán)的信號(hào)電壓。R10 為電流取樣電阻，流經(jīng)該電阻的電流產(chǎn)生的電壓經(jīng)濾波后送入引腳3 ，構(gòu)成電流控制閉環(huán)。與引腳4 、引腳8 相連的R5 、C8 是UC3844 的外部定時(shí)電阻和定時(shí)電容。引腳6 經(jīng)限流電阻直接驅(qū)動(dòng)功率管。引腳5 為輸入公共端。輸出與輸入相隔離，避免

共地干擾。高頻變壓器和功率開(kāi)關(guān)管都接有RCD 緩沖器，用于吸收尖峰電壓，防止功率開(kāi)關(guān)管的損傷。

uc3844應(yīng)用電路圖（五）

基于UC3844的反激開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)

單端反激變換器，所謂單端，指高頻變壓器的磁芯僅工作在磁滯回線(xiàn)的一側(cè)，并且只有一個(gè)輸出端；反激式變換器工作原理，當(dāng)加到原邊主功率開(kāi)關(guān)管的激勵(lì)脈沖為高電平使MOSFET、開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，整流后的直流電壓加在原邊繞組兩端，此時(shí)因副邊繞組相位是上負(fù)下正，使整流二極管反向偏置而截止，磁能就儲(chǔ)存在高頻變壓器的原邊電感線(xiàn)圈中。

圖2中MOSFET功率開(kāi)關(guān)管的源極所接的R12是電流取樣電阻，變壓器原邊電感電流流經(jīng)該電阻產(chǎn)生的電壓經(jīng)濾波后送入U(xiǎn)C3844的腳3，構(gòu)成電流控制閉環(huán)。當(dāng)腳3電壓超過(guò)1V時(shí)，PWM鎖存器將封鎖脈沖，對(duì)電路啟動(dòng)過(guò)流保護(hù)功能；UC3844的腳8與腳4間電阻R16及腳4的接地電容C19決定了芯片內(nèi)部的振蕩頻率，由于UC3844內(nèi)部有個(gè)分頻器，所以驅(qū)動(dòng)MOSFET功率開(kāi)關(guān)管的方波頻率為芯片內(nèi)部振蕩頻率的一半；圖3中變壓器原邊并聯(lián)的RCD緩沖電路是用于限制高頻變壓器漏感造成的尖峰電壓。變壓器副邊整流二極管并聯(lián)的RC回路是為了減小二極管反向恢復(fù)期間引起的尖峰。MOSFET功率管旁邊的RCD緩沖電路是為了防止MOSFET功率管在關(guān)斷過(guò)程中承受大反壓。緩沖電路的二極管一般選擇快速恢復(fù)二極管，而變壓器二次側(cè)的整流二極管一般選擇反向恢復(fù)電壓較高的超快恢復(fù)二極管。

電路的反饋穩(wěn)壓原理：（輸出電壓反饋電路如圖4所示），當(dāng)輸出電壓升高時(shí)，經(jīng)兩電阻尺R6、R7分壓后接到TL431的參考輸入端（誤差放大器的反向輸入端）的電壓升高，與TL431內(nèi)部的基準(zhǔn)參考電壓2.5 V作比較，使得TL431陰陽(yáng)極間電壓Vka降低，進(jìn)而光耦二極管的電流If變大，于是光耦集射極動(dòng)態(tài)電阻變小，集射極間電壓變低，也即UC3844的腳1的電平變低，經(jīng)過(guò)內(nèi)部電流檢測(cè)比較器與電流采樣電壓進(jìn)行比較后輸出變高，PWM鎖存器復(fù)位，或非門(mén)輸出變低，于是關(guān)斷開(kāi)關(guān)管，使得脈沖變窄，縮短MOSFET功率管的導(dǎo)通時(shí)間，于是傳輸?shù)酱渭?jí)線(xiàn)圈和自饋線(xiàn)圈的能量減小，使輸出電壓Vo降低。反之亦然，總的效果是令輸出電壓保持恒定，不受電網(wǎng)電壓或負(fù)載變化的影響，達(dá)到了實(shí)現(xiàn)輸出閉環(huán)控制的目的。

uc3844應(yīng)用電路圖（六）

基于電流型PWM芯片UC3844的開(kāi)關(guān)電源的反饋回路改進(jìn)，采用可調(diào)式精密并聯(lián)穩(wěn)壓器加光電耦合器接法，具體使用TL431加PC817。這種方法由于使用了精密電壓源做控制參考電壓，控制精度非常高，性能穩(wěn)定。

基于UC3844的開(kāi)關(guān)電源的電流反饋電路典型結(jié)構(gòu)如圖1所示。220V交流電壓經(jīng)整流濾波后，得到300V直流電壓，主要功率經(jīng)串聯(lián)于高頻變壓器初級(jí)繞組N1，到大功率MOSFET開(kāi)關(guān)管V1集電極，在UC3844的控制下，開(kāi)關(guān)管V1周期性地導(dǎo)通和截止。300V直流電壓的另一路經(jīng)R2降壓后，施加到UC3844的供電端（7腳），為UC3844控制器提供啟動(dòng)電源電壓，此設(shè)計(jì)中UC3844采用恒定頻率方式工作。電路啟動(dòng)后，8腳輸出一個(gè)+5.0V的基準(zhǔn)參考電壓，作用于定時(shí)元件R5、C6上，在4腳產(chǎn)生穩(wěn)定的振蕩波形，振蕩頻率=1.8/R4&TImes;C6，6腳輸出驅(qū)動(dòng)脈沖激勵(lì)開(kāi)關(guān)三極管V1在導(dǎo)通和截止之間工作。UC3844對(duì)于輸入電壓的變化立即反映為來(lái)自N2電感電流在取樣電阻R3上的電壓變化，不經(jīng)過(guò)外部誤差放大器就能在內(nèi)部比較器中改變輸出脈沖寬度。

圖1 UC3844的開(kāi)關(guān)電源的電流反饋電路典型結(jié)構(gòu)

這種傳統(tǒng)的電流反饋回路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單具有容易布線(xiàn)、成本低的優(yōu)點(diǎn)，但是電路的缺點(diǎn)在于反饋不能直接從輸出電壓取樣，輸出電壓穩(wěn)壓精度不高，當(dāng)電源的負(fù)載變化較大時(shí)很難實(shí)現(xiàn)精確穩(wěn)壓；同時(shí)沒(méi)有隔離，抗干擾能力也差，在負(fù)載變化大和輸出電壓變化大的情況下響應(yīng)慢，不適合精度要求較高或負(fù)載變化范圍較寬的場(chǎng)合，為了解決這些問(wèn)題，可以采用可調(diào)式精密并聯(lián)穩(wěn)壓器TL431配合光耦。