uc3842反激式开关电源设计原理图

反激式开关电源是一种常见电源设计，它将电能转换为所需的直流电压输出。本文将详细介绍使用UC3842控制器芯片进行反激式开关电源设计的原理图和各个组件的功能。 我们来了解UC3842控制器。UC3842是美国德州仪器（TI）生产的一种高性能固定频率电流模式控制器，广泛应用于离线式开关电源和DC/DC转换器。UC3842内部包含误差放大器、振荡器、PWM比较器、PWM锁存器、内部基准电源以及欠压锁定等功能模块。其管脚图和内部结构图显示了UC3842的工作原理和接线方式。 UC3842的1脚是误差放大器的输出，常与反馈网络相连以设定误差放大器的增益和频率响应。2脚是反馈电压输入，通过与内部基准电压（通常为2.5V）比较产生误差信号。3脚是电流检测输入，用来构建过流保护电路。4脚外接振荡器，通过外接电阻和电容来设定振荡频率。6脚是输出端，可以提供±1A的峰值电流，用于驱动双极型功率开关管或MOSFET。7脚为供电脚，当供电电压低于16V时，UC3842不工作，而供电电压在10~30V之间正常工作时，工作电流约为15mA。8脚提供精确的5V基准电压输出。 反激变换器的设计是本篇文章的重点，其预定技术指标包括输入电压为240~380VDC，输出电压为12VDC，输出电流为2A，纹波电压±500mV，输出功率25W，效率85%，开关频率65kHz，占空比小于40%。设计中主电路采用单端反激式拓扑结构，具有电路简单、效率高和输入电压范围宽等优点。功率开关管选择耐压700V、电流5A的N型MOSFET STP9NK70ZFP，次级整流二极管选用40V、5A的肖特基二极管SR540。 控制电路采用峰值电流型双环控制策略，结合电压闭环控制和峰值电流反馈控制，主要由UC3842的内部电流环和外部误差放大器构成。这里利用TL431和光耦PC817来形成一个外部误差放大器，误差电压直接送至UC3842的1脚。电流环的反馈由初级侧电流采样电阻完成。定时元件R4和C5决定UC3842的工作频率，通过选择适当的R4和C5值，可以设定合适的开关频率和占空比。 此外，反激式开关电源设计还包括启动电路和反馈电路。启动电路用于初始阶段为UC3842提供供电并启动电源。反馈电路负责监测输出电压，将反馈信号送至控制电路，实现电压和电流的准确控制。 在实际应用中，当输出电压或电流出现异常，例如过压或欠压时，UC3842会通过内部保护机制关闭输出端，避免故障扩大。当功率开关管的电流增大，如果采样电阻上的电压超过1V，UC3842会停止输出，达到过流保护的效果。 通过上述设计，反激式开关电源不仅能实现稳定的电压输出，还能在各种异常情况下保护电源和负载免受损害。对于电源设计工程师而言，理解UC3842的工作原理和反激变换器的设计方法是设计出高性能开关电源的关键。随着技术的发展，开关电源正朝着更高效率、更小体积和更智能化的方向发展，掌握基础设计原理和现代电子元件的应用是工程师必须具备的能力。