基于UC3845的反激式开关电源设计

引言

　　反激式开关电源以其结构简单、元器件少等优点在自动控制及智能仪表的电源中得到广泛的应用功率电感。开关电源的调节部分通常采用脉宽调制（PWM）技术，即在主变换器周期不变的情况下，根据输入电压或负载的变化来调节功率MOSFET管导通的占空比，从而使输出电压稳定。脉宽调制的方法很多，本文中所介绍的是一种高性能的固定频率电流型脉宽集成控制芯片UC3845。该芯片是专为离线的直流至直流变换器应用而设计的。其主要特点是具有内部振荡器、高精度误差功率电感器比较器、逐周电流取样比较、启动电流小、大电流图腾柱输出等，是驱动MOSFET的理想器件。

　　1 UC3845简介

　　UC3845芯片为SO8或SO14管脚塑料表贴元件。专为低压应用设计。其欠压锁定门限为8.5v（通），7.6V（断）；电流模式工作达500千赫输出开关频率；在反激式应用中最大占空比为0.5;输出静区时间从50%~70%可调；自动前馈补偿；锁存脉宽调制，用于逐周期限流；内部微调的参考源；带欠压锁定；大电流图腾柱输出；输入欠压锁定，带滞后；启动及工作电流低。

　　芯片管脚图及管脚功能如图1所环型电感器示。

图1 UC3845芯片管脚图

　　1脚：输出/补偿，内部误差放大器的输出端。通常此脚与脚2之间接有反馈网络，以确定误差放大器的增益和频响。

　　2脚：电压反馈输入端。此脚与内部误差放大器同向输入端的基准电压（2.5 V）进行比较，调整脉宽。

　　3脚：电流取样输入端。

　　4脚：R T/CT振荡器的外接电容C和电阻R的公共端。通过一个电阻接Vref通过一个电阻接地。

　　5脚：接地。

　　6脚：图腾柱式PWM输出，驱动能力为土1A.

　　7脚：正电源脚。

　　8脚：V ref，5V基准电压，输出电流可达50mA.

　　2 设计方法

　　如图2为基于U C3845反激式开关电源的电路图，虚线框内为UC3845内部简化方框图。

　　1）启动电压和电容的选择

　　交流电源115VAC经整流、滤波后为一个纹波非常小的直流高压Udc,该电压根据交流电源范围往往可得到一个最大Udcmax， 一 和最小电压Udcmin 。

　　当直流输入电压大于1 44V以上时，U C3845应启动开始工作，启动电阻应由线路直流电压和启动所需电流来确定。

根据UC3845的参数分析可知，当启动电压低于8.5V时，UC3845的整个电路仅消耗lmA的电流，即UC3845的典型启动电压为8.5V,电流为1mA.加上外围电路损耗约0.5mA,即整个电路损耗约1.5mA.在输入直流电压为最小电压 Ddcmmn时，启动电阻Rin的计算如下：

图2 基于UC3845反激式开关电源的电路图

　　启动过程完成后，UC3845的消耗电流会随着MOSFET管的开通增至100mA左右。该电流由启动电容在启动时储存的电荷量来提供。此时，启动电容上的电压会发生跌落到7.6V以上，要使UC3845fj~保持工作，反馈绕组L 应能及时提供馈电电压。如电压低于7.6V欠压比较器动作，PWM输出低电平。自馈电时间由UC3845的开关周期决定，取U C3845的振荡频率 54kHz.启动电容的容量可由下式计算得到：

2）反馈绕组的匝数计算

　　Ns=Np（Vcc+0.8）（1一Dmax）/（UdcminiDmax ），NP其中为变压器初级匝数。

　　3）滤波

　　为滤除供电端的高频信号，Vcc对地接一个瓷片电容，在PCB布线时要注意，不能有电感成分的介入，以免产生干扰，引成电路不稳定。大电流电感

　　4）占空比D

　　UC3845会根据输入电压的变化来调整其工作的占空比。根据UC3845的参数要求，设UC3845对应最低直流电压输入时最大占空比Dmax=0.5.

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