電流型控制芯片的應用

摘要：電流型控制芯片是目前較流行的開關電源控制芯片。本文詳細介紹了一種實用電路。

關鍵詞：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，又增加了一個反饋環節：把電流信號VS與誤差放大器的輸出VE進行比較，然后去控制鎖存器。如圖1所示。

其工作原理是：恒頻時鐘脈沖置位鎖存器輸出脈沖驅動功率管導通，電源回路中的電流脈沖幅度逐步增大；當電流信號幅度達到VE電平時，脈沖比較器的狀態翻轉，鎖存器復位，驅動撤除，功率管截止。線路就是這樣逐個地檢測和調節電流脈沖，達到控制輸出的目的。

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，能很好地應用在隔離式單端開關電源的設計以及DC/DC變換器設計之中，它最大的優點是外接元件少，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補償網絡到誤

差放大器的反相輸入端，來決定放大器的閉環增益和頻率響應，使芯片工作穩定。

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，通過采樣電阻產生的電壓與誤差放大器輸出的誤差電壓比較后，產生調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制器。

4腳：外接定時電阻RT和定時電容CT決定振蕩

器工作頻率，f=1.8/RT.CT

5腳：GND接地腳。

6腳：輸出驅動腳，采用圖騰柱輸出電路，輸出電流可

達1A，可直接對雙極晶體管和MOSFET管進行驅動。

7腳：電源輸入端，極限輸入電壓為30V，其開啟閥值設在16V，關閉閾值設在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的振蕩。

8腳：＋5V基準電壓源輸出腳，最大可提供50mA電流。

UC3842具有良好的線性調整率，能達到0?01％/V，因為輸入電壓Vi的變化立即反應為電感電流的變化，它不經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，能使線性調整率更好；可明顯地改善負載調整率，因為誤差放大器可專門用于控制由于負載變化造成的輸出電壓變化，特別使輕負載時電壓升高的幅度大大減小。誤差放大器的外電路補償網絡得到簡化，穩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上感應出尖峰電感電流，故能自然形成逐個脈沖限制電路，只要Rs上電平達到1V，PWM就立即關斷，而且這種峰值電感電流檢測技術可以靈敏地限制輸出的最大電流。

3電路設計

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，進行電流信號的采樣，經C9濾波輸入到電流信號采集端3腳；并用一光耦進行反饋隔離，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為起動電阻，C7為起動電容；可以看出，＋12V輸出未用穩壓器，而用一電阻R21接到TL431的基準端，用于＋12V的穩壓，這樣必會對＋5V的精度有一定的影響。但經測試，＋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輸出電壓的穩定，但＋5V繞組線需加粗；過壓保護是由V9、R15、R16、C21、V10實現，其實是由晶閘管導通，引起的短路保護而實現，但工作起來可靠有效。

4結語

實際制作時應注意：

（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，只是稍復雜些。

（2）輸入電壓范圍為18V～35V；V1的作用是當輸入電壓正負接反時，可恢復保險FU動作，而不使電源燒毀。

圖3電路圖

參考文獻

1胡存生,胡鵬編.集成開關電源的設計制作調試與維修.北京：人民郵電出版社，1998

2最新開關集成穩壓器數據應用手冊.北京半導體器件五廠,1997