基于UC3842開關(guān)穩(wěn)壓電源的設(shè)計(2)

　　3、電路設(shè)計及參數(shù)選擇

　　此設(shè)計采用UC3842作為PWM控制芯片。它只需要很少的外部元件就可獲得低成本高效益的解決方案。其內(nèi)部框圖如圖4，UC3842采用固定工作頻率脈沖寬度可控調(diào)制方式，共有8個引腳，各腳功能如下：①腳是誤差放大器的輸出端，外接阻容元件可改善誤差放大器的增益和頻率特性；②腳是反饋電壓輸入端，此腳電壓與誤差放大器同相端的2．5V基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生誤差電壓，而控制脈沖寬度；③腳為電流檢測輸入端，當(dāng)檢測電壓超過1V時停止脈沖輸出使電源處于間歇工作狀態(tài)；④腳為定時端，內(nèi)部振蕩器工作頻率由外接的阻容時間常數(shù)決定，f=1.8／(RT×CT)；⑤腳為公共地端；⑥腳為推挽輸出端，內(nèi)部為圖騰柱式，上升、下降時間僅為50ns驅(qū)動能力為±1A；⑦腳是直流電源供電端，具有欠、過壓鎖定功能，芯片功耗為15mW；⑧腳為5V基準(zhǔn)電壓輸出端，有50mA的負(fù)載能力。輸入端接Rl再輸入到芯片電源端，由于UC3842啟動電壓需要16V，輸入經(jīng)整流濾波后至少有18V左右，可保證正常啟動。串聯(lián)電阻Rl取100Ω或不用R1，直接接至18V電源也可正常工作。UC3842振蕩器可以工作高達(dá)500kHz，經(jīng)過計算選擇較折中的頻率40kHz取Rt=10k，Ct=4．7nF，Rt接在振蕩端和參考電壓8腳處，4腳退耦電容C3取0.1uF。

　　過流保護(hù)以及電壓電流顯示

　　用單片機和ADC0832來采樣。采樣電阻Rss=0.1Ω，用溫度系數(shù)很小的繞線電阻，但不能直接采樣Rss兩端的電壓，因為運放不能輸入比電源電壓大的信號，所以要設(shè)計恒降壓電路，將Rss兩端的電壓同時減去一個常數(shù)，再進(jìn)行差分放大，如圖5。恒壓源用TL431準(zhǔn)確穩(wěn)定在一個固定的電壓，設(shè)置兩個恒壓源壓降一致。由于運放采用12V單電源供電，所以將電壓降到6V以下才能工作；又因為輸出最大電壓為36V，設(shè)計的恒壓源壓降為19V，那么下面兩個電阻可用同樣阻值的精密可調(diào)來實現(xiàn)抽頭在中間位置，則U=36—19=8V進(jìn)行l(wèi)／2分壓得4V。當(dāng)電流為2A時Rss上壓降為0．2V，則到差放上的電壓差為O．1V，放大15倍后再經(jīng)恒壓源壓降，保證變化范圍在O～5V后送給0832采樣，同時通過0832的另外一個通道采樣得輸出電壓值。經(jīng)過單片機計算電流電壓后判斷是否超過2．5A的電流，如果是，再利用繼電器斷開負(fù)載并用蜂鳴器報警，然后等待恢復(fù)。延時數(shù)秒后再次嘗試接通負(fù)載，這就實現(xiàn)了過流保護(hù)和恢復(fù)后自動啟動的功能。同時把采樣到的電流、電壓顯示在數(shù)碼管上。系統(tǒng)還設(shè)計了鍵盤設(shè)置電壓增減的功能，該芯片采用ZLG7290鍵盤顯示芯片可以簡化設(shè)計復(fù)雜度。

　　4、測試結(jié)果和實現(xiàn)功能

　　5、結(jié)束語

　　開關(guān)電源是一種效率很高的電源變換電路，此系統(tǒng)利用軟件硬件相結(jié)合，力求線路簡單，又能滿足系統(tǒng)設(shè)計要求。通過對各單元電路的設(shè)計、制作與測試，收到了很好的穩(wěn)壓效果，完成了設(shè)計要求的各項指標(biāo)，具有一定的實際意義。