基于UC3845的單端反激AC-DC充電器

本文所研究的AC－DC開關(guān)電源是專為工業(yè)發(fā)電機(jī)組的蓄電池充電而設(shè)計(jì)，它通過核心器件UC3845來調(diào)整輸出脈沖的寬度，從而控制開關(guān)器件導(dǎo)通和截止，以達(dá)到使電路輸出穩(wěn)定電壓電流的目的。

工作原理

原理圖如圖1所示。

圖1開關(guān)電源原理圖

注：作為12V充電器使用時(shí)

此開關(guān)電源工作原理：充電過程中當(dāng)輸出電壓有變化時(shí)，TL431內(nèi)部參考電壓也隨之增大或減小，導(dǎo)致流過TL431的電流增大或減小，于是，光耦CNY17發(fā)光加強(qiáng)或減弱，感光端得到的反饋電壓也隨之變大或減小，UC3845在接受這個(gè)變大或減小的反饋電壓后，與其內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行運(yùn)算比較，減小或增大占空比，即減少或增大MOSFET的開關(guān)時(shí)間，使輸出電壓也隨之改變。基于該原理可以將開關(guān)電源的研究內(nèi)容分成三個(gè)模塊：輸入模塊、驅(qū)動反饋模塊、輸出模塊。其中驅(qū)動反饋模塊為核心部分。

單端反激式技術(shù)

單端反激式開關(guān)電源是指變壓器只有一個(gè)原邊繞組，且電流方向不改變，利用原邊電流關(guān)斷時(shí)，原邊產(chǎn)生的反激電壓向負(fù)載輸出電流。反激式（FLy-back）電路拓?fù)涫亲罨镜墓β首儞Q電路結(jié)構(gòu)之一，因結(jié)構(gòu)簡單、元器件數(shù)量少和設(shè)計(jì)方便等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于電視機(jī)、DVD和充電器等小功率電器的電源中。反激變換器工作原理與Boost電路相似，可以看作隔離式Boost電路，在開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)變壓器原邊電感儲能，關(guān)斷時(shí)能量經(jīng)副邊輸出傳遞給負(fù)載。圖2為單端反激式電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

圖2單端反激式電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

電壓電流雙閉環(huán)控制

UC3845管腳手冊中的1腳為電壓反饋補(bǔ)償端，2腳為電壓反饋輸入端，3腳為電流反饋輸入端。電壓反饋電路是通過輸出電壓的變化，而引起光電耦合器PC817上的電流變化，從而去控制UC3845，調(diào)節(jié)占空比，達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。

電流取樣反饋是通過采樣電阻把采樣電壓接至3腳。當(dāng)3腳的采樣電壓小于1V時(shí)，脈寬調(diào)制器能正常工作；當(dāng)3腳的電壓等于或大于1V時(shí)，電流采樣器輸出高電平使PWM鎖存器置0而使輸出封鎖，若故障消失，下一個(gè)時(shí)鐘脈沖到來將使PWM鎖存器自動復(fù)位。

EMI抗噪聲處理技術(shù)

根據(jù)電子類產(chǎn)品的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)IEC61000－4的要求，設(shè)備本身不能對電網(wǎng)產(chǎn)生影響，也要防止設(shè)備受到電網(wǎng)波動而影響使用，所以必須在設(shè)備電源輸入端加EMI濾波處理，處理電路如圖3所示。

圖3電磁兼容抑制電路

共模電感L1／L2的差值電感與電容C1及C2構(gòu)成了一個(gè)π型濾波器。這種濾波器對差模干擾有較好的衰減，C1、C2選用的是薄膜電容。除了共模電感以外，圖中的電容C3、C4、C22及C23是用來濾除共模干擾的。共模濾波的衰減在低頻時(shí)主要由電感器起作用，而在高頻時(shí)大部分由電容C3及C4起作用，C22和C23吸收市電內(nèi)帶來的雜波，選用的是陶瓷電容。VDR1是壓敏電阻，為了防止雷擊，F(xiàn)1為熔斷絲，起短路保護(hù)作用。