基于UC3845的反激式開關電源設計

引言

　　反激式開關電源以其結構簡單、元器件少等優(yōu)點在自動控制及智能儀表的電源中得到廣泛的應用。開關電源的調節(jié)部分通常采用脈寬調制（PWM）技術，即在主變換器周期不變的情況下，根據輸入電壓或負載的變化來調節(jié)功率MOSFET管導通的占空比，從而使輸出電壓穩(wěn)定。脈寬調制的方法很多，本文中所介紹的是一種高性能的固定頻率電流型脈寬集成控制芯片UC3845。該芯片是專為離線的直流至直流變換器應用而設計的。其主要特點是具有內部振蕩器、高精度誤差比較器、逐周電流取樣比較、啟動電流小、大電流圖騰柱輸出等，是驅動MOSFET的理想器件。

　　1 UC3845簡介

　　UC3845芯片為SO8或SO14管腳塑料表貼元件。專為低壓應用設計。其欠壓鎖定門限為8.5v（通），7.6V（斷）；電流模式工作達500千赫輸出開關頻率；在反激式應用中最大占空比為0.5;輸出靜區(qū)時間從50%~70%可調；自動前饋補償；鎖存脈寬調制，用于逐周期限流；內部微調的參考源；帶欠壓鎖定；大電流圖騰柱輸出；輸入欠壓鎖定，帶滯后；啟動及工作電流低。

　　芯片管腳圖及管腳功能如圖1所示。

圖1 UC3845芯片管腳圖

　　1腳：輸出/補償，內部誤差放大器的輸出端。通常此腳與腳2之間接有反饋網絡，以確定誤差放大器的增益和頻響。

　　2腳：電壓反饋輸入端。此腳與內部誤差放大器同向輸入端的基準電壓（2.5 V）進行比較，調整脈寬。

　　3腳：電流取樣輸入端。

　　4腳：R T/CT振蕩器的外接電容C和電阻R的公共端。通過一個電阻接Vref通過一個電阻接地。

　　5腳：接地。

　　6腳：圖騰柱式PWM輸出，驅動能力為土1A.

　　7腳：正電源腳。

　　8腳：V ref，5V基準電壓，輸出電流可達50mA.

　　2 設計方法

　　如圖2為基于U C3845反激式開關電源的電路圖，虛線框內為UC3845內部簡化方框圖。

　　1）啟動電壓和電容的選擇

　　交流電源115VAC經整流、濾波后為一個紋波非常小的直流高壓Udc,該電壓根據交流電源范圍往往可得到一個最大Udcmax， 一 和最小電壓Udcmin 。

　　當直流輸入電壓大于1 44V以上時，U C3845應啟動開始工作，啟動電阻應由線路直流電壓和啟動所需電流來確定。

根據UC3845的參數分析可知，當啟動電壓低于8.5V時，UC3845的整個電路僅消耗lmA的電流，即UC3845的典型啟動電壓為8.5V,電流為1mA.加上外圍電路損耗約0.5mA,即整個電路損耗約1.5mA.在輸入直流電壓為最小電壓 Ddcmmn時，啟動電阻Rin的計算如下：

圖2 基于UC3845反激式開關電源的電路圖

　　啟動過程完成后，UC3845的消耗電流會隨著MOSFET管的開通增至100mA左右。該電流由啟動電容在啟動時儲存的電荷量來提供。此時，啟動電容上的電壓會發(fā)生跌落到7.6V以上，要使UC3845fj~保持工作，反饋繞組L 應能及時提供饋電電壓。如電壓低于7.6V欠壓比較器動作，PWM輸出低電平。自饋電時間由UC3845的開關周期決定，取U C3845的振蕩頻率 54kHz.啟動電容的容量可由下式計算得到：