開關(guān)電源IC

開關(guān) 電 源 這 個 名 字 我 們 大 家 都 不 會 感 到 很 陌 生。 常 見 的 計(jì) 算 系 統(tǒng) 電 源 錄 象 機(jī)、 電 視 機(jī) 電 源 都 使 用 了 這 種 電 源 技 術(shù)。 但 是 常 常 會 覺 得 這 種 電 源 技 術(shù) 好 象 很 復(fù) 雜 根 本 不 可 能 自 已 制 作 此 類 電 源， 當(dāng) 然 早 期 的 開 關(guān) 電 源 控 制 部 份 集 成 電 路 使 得 開 關(guān) 電 源 的 外 圍 變 得 如 此 簡 單 以 至 于 簡 單 過 一 線 性 穩(wěn) 壓 電 源。

這 里 介 紹 的 是 sgs Thomson 公 司 生 產(chǎn) 的 新 型 系 列 集 成 穩(wěn) 壓 IC:UCX84X 之 中的 UC1842 與 系 列 中 的 其 它 IC 相 比， 它 們 的 內(nèi) 部 電 路 結(jié) 構(gòu) 基 本 上 是 一 致 的， 只 在 某 些 參 數(shù) 如 工 作 環(huán) 境 溫 度 內(nèi) 部 基 準(zhǔn) 電 壓 精 度， 大 占 空 比 系 數(shù) 等 方 面 有 所 區(qū) 別 所 以 原 則 上 此 類IC的 外 圍 電 路 是 可 以 通 用 的。UC1842 為 脈 沖 調(diào) 制 (PCM) 的 開 關(guān) 電 源 控 制 IC。 其 封 裝 為 8 腳， 可 謂 簡 潔 說 明 了。 其 內(nèi) 部 方 框 圖 如 下：

現(xiàn) 介 紹 各 腳 功 能：

1腳 為 內(nèi) 部 誤 差 放 大 器 輸 出 端；

2腳 為 誤 差 放 大 輸 入 端；

1與2 腳 之 間 接 有 反 饋 網(wǎng) 絡(luò) 以 確 定 反 饋 放 大 器 增 益 與 頻 響；

2腳 輸 入 的 反 饋 電 壓 將 與 基 準(zhǔn)2.5V電 壓 比 較 以 產(chǎn) 生 控 制 電 壓；

3腳 為 電 流 傳 感 器 輸 入 引 腳， 當(dāng) 由 電 流 傳 感 器 送 來 的 電 壓 超 過1V時 及 當(dāng) 開 關(guān) 管 過 流 時 調(diào) 寬 脈 沖 就 停 止 輸 出 這 樣 就 保 護(hù) 了 開 關(guān) 管 防 止 意 外 損 壞。

4腳 為 接 定 時 電 阻 電 容 端 口。 由 外 接 的 電 容 電 阻 決 定 內(nèi) 部 振 蕩 器 振 蕩 頻 率：f=1.8/Rt*Ct；

5腳 為 接 地 端；

6腳 為 輸 出 調(diào) 寬 脈 沖 端 口， 輸 出 的 脈 沖 是 推 動 后 的 開 關(guān) 管。 其 驅(qū) 動 很 強(qiáng)， 達(dá) 到 1A 或 -1A 。 在 負(fù) 載 叫 容 為 1000pF 時 上 升 下 降 時 間 僅 為 500S， 所 以 很 適 合 于 推 動VMOS管

7腳 為 電 源 電 壓 輸 入 端， 供 電 電 壓 可 在10V-30V， 當(dāng) 電 壓 低 于10V時 停 止 工 作， 工 作 電 流 15mA， 功 耗 是 非 常 小 的， 因 此 工 作 穩(wěn) 定。

8腳 為 其 準(zhǔn) 電 壓 輸 出 端， 此 端 可 輸 與 精 確 的 5V 電 壓 輸 出 電 壓 可 達(dá) 50mA。

以 上 介 紹 了 UC1842 的 內(nèi) 部 結(jié) 構(gòu)， 可 見 此IC雖 外 接 引 腳 不 多， 但 功 能 卻 很 強(qiáng)。 通 常 此 IC 是 用 于 單 端 反 激 式 脈 沖 變 壓 器 耦 合 的 開 關(guān) 電 源 中 常 見 的 應(yīng) 用 電 路 圖 如 下：

工 作 原 理 如 下：

220VAC 整 流 濾 波 后 得 到 高 壓 直 流。 電 流 7 腳 通 過 一 只 電 阻 降 壓，直 接 接 到 高 壓 直 流 電 源 處， 供 電 電 壓 的 要 求 穩(wěn) 定， 因 為IC內(nèi) 部 有 穩(wěn) 壓 偏 置。

1、2 腳 反 饋 端 接 了 阻 容 網(wǎng) 絡(luò)， 滿 足 一 定 的 頻 響 和 增 益。 反 饋 電 壓 取 自 N2 整 流 濾 波 后 的 輸 出，N2 為 一 組 反 饋 線 圈， 它 的 圈 數(shù) 與 N3 相 同， 故 N2、N3 上 的 感 應(yīng) 脈 沖 參 數(shù) 基 本 相 同， 所 以 N2 可 以 跟 綜。 N3 反 應(yīng) N3 上 感 應(yīng) 脈 沖 的 變 化， 這 個 反 饋 整 流 后 同 時 地 接 入 了 7 腳 供 電 端， 作 用 是 IC 起 振 后 為 IC 供 電。

4 腳 外 接 電 阻 電 容， 決 定 工 作 頻 率；

8 腳 為 5V 基 準(zhǔn) 輸 出 端， 給 定 時 網(wǎng) 絡(luò) 提 供 定 時 放 電 基 準(zhǔn) 電 壓；

6 腳 為 調(diào) 寬 脈 沖 輸 出， 當(dāng) 外 接 雙 極 晶 體 管 時， 為 改 善 開 關(guān) 特 性， 在 三 極 管 基 極 串 入 了 阻 容 網(wǎng) 絡(luò)， 如 果 是 推 動 VMOS 管,則 可 不 用 此 網(wǎng) 絡(luò)；

3 腳 的 電 流 檢 測 電 壓 取 自 雙 極 管 的 e 極 上 串 的 f 電 阻， 這 個 脈 沖 直 流 電 壓 積 分 后 送 入 3 腳， 當(dāng) 它 在 于 1V 時， IC 將 停 止 輸 出 調(diào) 寬 脈 沖 以 保 護(hù) 開 關(guān) 管。

由 UC1842 組 成 的 開 關(guān) 電 源 有 極 性 的 電 壓 調(diào) 整 率 （＜0.5％）， 其 保 護(hù) 功 能 也 很 完 善， 因 此 使 用 起 來 安 全 可 靠。

本 電 路 的 缺 點(diǎn) 在 于 負(fù) 載 調(diào) 整 率 還 不 夠 好。 因 為 反 饋 電 壓 是 由 N2 輸 出 整 流 提 供 的， 當(dāng) N3 負(fù) 載 很 重 時， 波 形 畸 變， N2 就 不 可 能 很 好 跟 綜 N3 及 負(fù) 載 電 壓 的 變 化 了。 不 過， 可 以 換 另 一 種 反 饋 電 路 來 解 決 及 光 耦 來 作 反 饋。

如 圖， 當(dāng) 負(fù) 載 變 化 時， 光 耦 送 到 反 饋 端 的 電 壓 也 變 化， 實(shí) 現(xiàn) 了 與 負(fù) 載 之 間 的 緊 密 跟 綜。 這 樣 改 善 了 負(fù) 載 調(diào) 整 率(＜0.5％)。 筆 者 曾 剖 析 過 一 臺 電 腦 外 接 電 源， 工 作 電 壓 100V-250V AC輸 出 5V 3A、12V 0.5A、 -12V 0.2A， 其 內(nèi) 部 電 路 基 本 與 上 述 相 同，正 因 采 用 了 光 耦 隔 離 反 饋，所 以 工 作 電 壓 非 常 穩(wěn) 定， 輸 出 也 很 穩(wěn) 定。

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