uc3844應用電路圖（一）

主電路

圖1是所設計電源的原理圖，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)橹绷骱螅┙o單端反激式變換電路，并通過電阻R1、C2為UC3844提供初始工作電壓。為提高電源的開關頻率，采用功率MOSFET作為功率開關管，在UC3844的控制下，將能量傳遞到輸出側。為抑制電壓尖峰，在高頻變壓器原邊設置了RCD緩沖電路。

UC3844外圍電路設計

UC3844內部主要由5.0V基準電壓源、振蕩器（用來精確地控制占空比調節(jié)）、降壓器、電流測定比較器、PWM鎖存器、高增益E/A誤差放大器和適用于驅動功率MOSFET的大電流推挽輸出電路等構成。UC3844的典型外圍電路如圖2所示，圖中腳7是其電源端，芯片工作的開啟電壓為16V，欠壓鎖定電壓為10V，上限為34V，這里設定20V給它供電，用穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓，同時并聯(lián)電解電容濾波，其值為10uF。開始時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)定時較高的電壓直接灌人穩(wěn)壓二極管，導致其過壓燒壞，在輸出端給UC3844 供電的線路與穩(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是其內部基準電壓 （5V），給光耦副邊的三極管提供偏壓。腳2及腳1為內部電壓比較器的反相輸入端和輸出端，它們之間接一個15 kΩ的電阻構成比例調節(jié)器，這里采用比例調節(jié)而不用PI調節(jié)的目的是為了保證反饋回路的響應速度。腳6是輸出端，經(jīng)一個限流電阻（22Ω/0.25 w）限流后驅動功率MOSFET（IRF840（＄0.6202）），為保護功率MOSFET，在腳6并聯(lián)一支15V的穩(wěn)壓二極管。

uc3844應用電路圖（二）

UC3844 的外圍電路簡單，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 構成的微機電源主電路。

電路主拓撲采用單端反激式電路，由UC3844 構成主控芯片。單端反激式電路具有結構簡單、適宜多組輸出、可靠性高等特點。使用電流型控制模式將進一步強化這些優(yōu)點。

在反激變換器中，開關管所受應力較高，這主要是開關關斷時漏電感引起開關管集電極電壓突然升高所致。抑制開關應力有兩個方法：一種是減小漏電感;另一種是耗散過壓的能量，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 。

變壓器的設計是整個電路的關鍵之一。在設計變壓器時，原邊電感量不能太大，并且磁心中要增加氣隙，否則會出現(xiàn)電流上升率小、導通時間短、電流上升值不大，導致電路沒有能力傳遞所需功率。同時，在設計變壓器時必須認真考慮變壓器的磁飽和瞬時效應。在瞬變負載情況下，當輸入電壓較高而負載電流較小時，如果負載電流突然增加，則控制電路會立即加寬輸出脈沖寬度來提供補充功率。這樣，輸入電壓和脈沖寬度同時變?yōu)樽畲螅词怪皇且粋€短暫的時間，但變壓器也會出現(xiàn)飽和，引起失控和故障。這就要求變壓器設計時應按高輸入電壓、寬脈沖進行設計。

圖中R1 、C4 構成啟動電路，當C4 上的電壓超過15V 時電路啟動，然后由N4 、D1 、D2 、C2 、C4 、C5 、R6構成自饋電路供電。該電壓同時也是電壓閉環(huán)的信號電壓。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 的外部定時電阻和定時電容。引腳6 經(jīng)限流電阻直接驅動功率管。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關管都接有RCD 緩沖器，用于吸收尖峰電壓，防止功率開關管的損傷。

uc3844應用電路圖（三）

UC3844的60W開關電源電路圖如下圖所示

變頻器開關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、保護電路。

開關電源主要有以下特點：

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

2，功耗小，效率高：功率晶體管工作在開關狀態(tài)，所以晶體管的上功耗小，轉化效率高，一般為60---70%，而線性電源只有30---40%。

uc3844應用電路圖（四）

基于UC3844的反激開關電源設計

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的一側，并且只有一個輸出端；反激式變換器工作原理，當加到原邊主功率開關管的激勵脈沖為高電平使MOSFET、開關管導通時，整流后的直流電壓加在原邊繞組兩端，此時因副邊繞組相位是上負下正，使整流二極管反向偏置而截止，磁能就儲存在高頻變壓器的原邊電感線圈中。

圖2中MOSFET功率開關管的源極所接的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UC3844的腳3，構成電流控制閉環(huán)。當腳3電壓超過1V時，PWM鎖存器將封鎖脈沖，對電路啟動過流保護功能；UC3844的腳8與腳4間電阻R16及腳4的接地電容C19決定了芯片內部的振蕩頻率，由于UC3844內部有個分頻器，所以驅動MOSFET功率開關管的方波頻率為芯片內部振蕩頻率的一半；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功率管在關斷過程中承受大反壓。緩沖電路的二極管一般選擇快速恢復二極管，而變壓器二次側的整流二極管一般選擇反向恢復電壓較高的超快恢復二極管。

電路的反饋穩(wěn)壓原理：（輸出電壓反饋電路如圖4所示），當輸出電壓升高時，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內部的基準參考電壓2.5 V作比較，使得TL431陰陽極間電壓Vka降低，進而光耦二極管的電流If變大，于是光耦集射極動態(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)過內部電流檢測比較器與電流采樣電壓進行比較后輸出變高，PWM鎖存器復位，或非門輸出變低，于是關斷開關管，使得脈沖變窄，縮短MOSFET功率管的導通時間，于是傳輸?shù)酱渭壘€圈和自饋線圈的能量減小，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)電壓或負載變化的影響，達到了實現(xiàn)輸出閉環(huán)控制的目的。

uc3844應用電路圖（五）

基于電流型PWM芯片UC3844的開關電源的反饋回路改進，采用可調式精密并聯(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的開關電源的電流反饋電路典型結構如圖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)于高頻變壓器初級繞組N1，到大功率MOSFET開關管V1集電極，在UC3844的控制下，開關管V1周期性地導通和截止。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控制器提供啟動電源電壓，此設計中UC3844采用恒定頻率方式工作。電路啟動后，8腳輸出一個+5.0V的基準參考電壓，作用于定時元件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腳輸出驅動脈沖激勵開關三極管V1在導通和截止之間工作。UC3844對于輸入電壓的變化立即反映為來自N2電感電流在取樣電阻R3上的電壓變化，不經(jīng)過外部誤差放大器就能在內部比較器中改變輸出脈沖寬度。

圖1 UC3844的開關電源的電流反饋電路典型結構

這種傳統(tǒng)的電流反饋回路結構簡單具有容易布線、成本低的優(yōu)點，但是電路的缺點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，當電源的負載變化較大時很難實現(xiàn)精確穩(wěn)壓；同時沒有隔離，抗干擾能力也差，在負載變化大和輸出電壓變化大的情況下響應慢，不適合精度要求較高或負載變化范圍較寬的場合，為了解決這些問題，可以采用可調式精密并聯(lián)穩(wěn)壓器TL431配合光耦。