开关电源3843
UC3843
开关电源用脉宽调制电路—ＵＣ3843
概述与特点
UC3843 是开关电源用电流控制方式的脉宽调制集成电路。与电压控制方式相比在负载响应和线性调 整度等方面有很多优越之处。 该电路主要特点有： 内含欠电压锁定电路 低起动电流（典型值为 0.12mA） 稳定的内部基准电压源 大电流推挽输出（驱动电流达 1A） 工作频率可到 500kHz 自动负反馈补偿电路 双脉冲抑制 较强的负载响应特性
应用图
Vref 4.7ＫΩ 0.1μＦ RT 100ＫΩ 1 2 3 4 CT 8 7 6 5
A 0.1μＦVCCError Amp Adjust 4.7ＫΩ Isense Adjust 5κΩ
1κΩ /1Ｗ OUTPUT
第三页
共四页
UC3843
封装外形图
第四页
共四页
方框图
8 7 UVL 1/2 5V REF S/R
VCC
6
5
R S + EA 1/3 1V OSC
1
2
3
4
版本
3.1
第一页
共四页
2004-09-20
UC3843
引出端功能
引出端 序号 1 2 3 4 符号 COMP VFB Sen OSC 功能 比较端 负反馈 电流灵敏度 振荡端 引出端 序号 5 6 7 8 符号 GND OUT Vcc Vref 功能 地 输出 电源 参考电压
最大额定值
（除非特别说明外，Tamb=25℃） 参数名称 符号 Vcc Io Isink（EA） Vin（EA） PD 数值 30 ±1 10 -0.3～+6.3 1 单位 V A mA V W
电源电压 输出电流 误差放大器电流 误差放大器输入电压 功耗
3843工作原理
3843工作原理
3843工作原理：
3843是一种常用的PWM控制器集成电路，广泛应用于电源
管理和电路控制领域。
它的工作原理基于内部的反馈控制回路和PWM生成器。
首先，3843通过引脚连接到外部的反馈电路，以实现对输出
电压或电流的监测。
它可以使用电流变压器、电感或电阻等元件来实现反馈。
接下来，3843内部的PWM生成器会根据反馈信号和外部电
阻以及电容值等参数来产生一个脉冲宽度调制的信号。
这个信号的脉宽将决定输出信号的电平。
通过调节脉宽，可以实现对输出电压或电流的精确控制。
在3843中，还包含了一个纵横线性化器，用于将外部输入信
号转换成PWM控制信号。
该线性化器可以通过调整一些控制
电流和电压的元件来实现。
一旦信号被PWM生成器生成，它将被发送到输出级，用来驱
动外部功率开关。
这些开关可以是场效应管、晶体管或集成电路内部的开关等。
开关的作用是根据PWM信号的状态来开关
电源供电。
这样，开关周期性地将电源电压传递到输出负载上，以实现对输出电压或电流的控制。
最后，根据反馈信号的变化，3843会动态调整PWM信号的
脉冲宽度，以保持输出电压或电流的稳定性。
这种方式实现了
闭环控制，能够有效地抑制外部干扰和负载变化带来的影响。
综上所述，3843的工作原理是通过内部的反馈控制回路和PWM生成器来实现对输出电压或电流的精确控制，以满足各种电源管理和电路控制的需求。
开关电源3843
电压控制型开关电源会对开关电流失控，不便于过流保护，并且响应慢、稳定性差。
与之相比，电流控制型开关电源是一个电压、电流双闭环控制系统，能克服电流失控的缺点，并且性能可靠、电路简单。
据此，我们用UC3842芯片设计了一个电流控制型开关电源。
为了提高输出电压的精度，系统没有采用离线式结构，而采用直接反馈式结构。
本系统在设计上充分考虑了电磁兼容性和安全性，可广泛应用于工业、家电、视听和照明设备。
电流控制型开关电源的原理框图电流型控制是针对电压型控制的缺点而发展起来的，在保留了电压控制型的输出电压反馈控制部分外，又增加了一个电流反馈环节，其原理框如图1所示。
图1 电流控制型开关电源的原理框图电流控制型开关电源是一个电压、电流双闭环控制系统，内环为电流控制环，外环为电压控制环。
当U O变化导致UF变化，或I变化导致US变化时，都会使PWM电路的输出脉冲占空比发生变化，从而改变UO，达到输出电压稳定的目的。
电流型控制芯片UC3842UC3842是一块功能齐全、较为典型的单端电流型PWM控制集成电路，内包含误差放大器、电流检测比较器、PWM锁存器、振荡器、内部基准电源和欠压锁定等单元。
它提供8端口双列直插塑料封装和14端口塑料表面贴装封装，内部结构如图2所示。
图2 UC3842内部电路8端口双列直插塑料封装的UC3842各管端口功能简介。
①端口COMP是内部误差放大器的输出端。
②端口VFB是反馈电压输入端，与内部误差放大器同相输入端的+2.5V基准电压进行比较，产生误差电压，控制脉冲的宽度。
③端口ISENSE是电流传感端。
在应用电路中，在MOSFET的源极串接一个小阻值的取样电阻，将脉冲变压器的电流转换成电压并送入③端口，控制脉冲的宽度。
④端口RT/CT是定时端。
锯齿波振荡器的振荡频率f=1.8/（RT·CT），电流模式工作频率可达500kHz。
⑤端口GND是接地。
⑥端口OUTPUT是输出端，此端口为图腾柱式输出，驱动电流的峰值高达l.0A。
最新开关电源原理UC3843
开关电源原理U C3843开关电源原理一、开关电源的电路组成：开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。
辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。
开关电源的电路组成方框图如下：二、输入电路的原理及常见电路：1、AC输入整流滤波电路原理：①防雷电路：当有雷击，产生高压经电网导入电源时，由MOV1、MOV2、MOV3：F1、F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。
当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。
②输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。
当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪涌电流。
因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。
③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。
若C5容量变小，输出的交流纹波将增大。
2、 DC输入滤波电路原理：①输入滤波电路：C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。
C3、C4为安规电容，L2、L3为差模电感。
② R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。
在起机的瞬间，由于C6的存在Q2不导通，电流经RT1构成回路。
当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通。
如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。
3843-5反激式辅助电源详细参数及内部结构
电流型PWM集成控制器UC3842/UC3843的隔离单端反激式开关电源开关电源以其高效率、小体积等优点获得了广泛应用。
传统的开关电源普遍采用电压型脉宽调制(PWM)技术，而近年电流型PWM技术得到了飞速发展。
相比电压型PWM，电流型PWM 具有更好的电压调整率和负载调整率，系统的稳定性和动态特性也得以明显改善，特别是其内在的限流能力和并联均流能力使控制电路变得简单可靠。
电流型PWM集成控制器已经产品化，极大推动了小功率开关电源的发展和应用，电流型PWM控制小功率电源已经取代电压型PWM控制小功率电源。
Unitrode公司推出的UC3842系列控制芯片是电流型PWM控制器的典型代表。
DC/DC转换器转换器是开关电源中最重要的组成部分之一，其有5种基本类型：单端正激式、单端反激式、推挽式、半桥式和全桥式转换器。
下面重点分析隔离式单端反激转换电路，电路结构图如图1所示。
图1 电路结构图电路工作过程如下：当M1导通时，它在变压器初级电感线圈中存储能量，与变压器次级相连的二极管VD处于反偏压状态，所以二极管VD截止，在变压器次级无电流流过，即没有能量传递给负载；当M1截止时，变压器次级电感线圈中的电压极性反转，使VD导通，给输出电容C充电，同时负载R上也有电流I流过。
M1导通与截止的等效拓扑如图2所示。
图2 M1导通与截止的等效拓扑电流型PWM与电压型PWM比较，电流型PWM控制在保留了输出电压反馈控制外，又增加了一个电感电流反馈环节，并以此电流反馈作为PWM所必须的斜坡函数。
下面分析理想空载下电流型PWM电路的工作情况(不考虑互感)。
电路如图3所示。
设V 导通，则有L·diL/dt = ui (1) iL以斜率ui/L线性增长，L为T1原边电感。
经无感电阻R1采样Ud=R1·iL送到脉宽比较器A2与Ue比较，当Ud>Ue，A2输出高电平，送到RS 锁存器的复位端，此时或非门的两个输入中必有一个高电平，经过或非门输出低电平关断功率开关管V。
开关电源芯片UC3842、3843、3844、3845区别与检测
开关电源芯片UC3842、3843、3844、3845区别与检测UC384X系列芯片区别UC3842/3843/3844/3845这四种芯片的鉴别方法：用一个0-20V的可调电源接384X的VCC（7）和地（5），慢慢调高电源电压。
8脚REF的5V电压出现顺序不同，3843、3845要比3842、3844早出5VREF。
具体3843、3845在10V左右出，3842、3844在16V左右出。
6脚OUT脚。
因为没有反馈，驱动占空将输出最大,所以3842、3843用万用表测6脚电压的时候约等于VCC，而3844、3845用万用表测电压的时候约等于VCC的一半电压。
在开关电源中，电源PWM控制电路最常用的集成电路型号就是UC3842（或KA3842）．下面简单介绍一下UC3842好坏的判断方法：在原电路中，更换完外围损坏的元器件后，先不装开关管，加电测UC3842的７脚电压，若电压在１０~１７Ｖ间波动，其余各脚也分别有波动的电压，则说明电路已起振，UC3842基本正常；若７脚电压低，其余管脚无电压或不波动，则UC3842已损坏．在UC3842的７、５脚间外加＋１７Ｖ左右的直流电压，若测８脚有稳定５Ｖ电压，１、２、４、６脚也有不同的电压，则UC3842基本正常，工作电流小，自身不易损坏。
它损坏的最常见原因是电源开关管短路后，高电压从Ｇ极加到其６脚而致使其烧毁。
而有些机型中省去了Ｇ极接地的保护二极管，则电源开关管损坏时，UC3842和Ｇ极外接的限流电阻必坏。
此时直接更换即可。
需要注意的是，电源开关管源极（Ｓ极）通常接一个小阻值大功率的电阻作为过流保护检测电阻，此电阻的阻值1欧以下，大了会出现带不起负载的现象（就是次极电压偏低）。
由于UC3842（KA3842）的工作电压和输出功率均与UC3843（KA3843）相差甚远，3842系列和3843系列在启动电压和关闭电压方面也存在着较大的区别.前者的启动电压为16V,关闭电压为10V;后者的启动电压为8.5V，关闭电压为7.6V。
UC3843组成小功率开关电源
开关电源有两种基本形式
一种是脉冲宽度调制（PWM）其特点是固定 开关的频率。通过改变脉冲宽度来调节占空比 (D)； 另一种是脉冲频率调制（PFM），其特征是固 定脉冲宽度，利用改变开关频率的方法来调节 占空比 二者的电路不同，但作用效果相同，均可达到 稳压之目的，都属于时间比率控制方式 （TRC），
TOP开关结构电路 :
UC3843 组成小功率开关电源
UC3843是近年来问世的新型脉宽调制集 成电路，它具有功能全，工作频率高， 引脚少外围元件简单等特点，它的电压 调整率可达0.01%V，非常接近线性稳压 电源的调整率。工作频率可达500kHz， 启动电流仅需1mA，所以它的启动电路 非常简单。
UC3844电路:
TOP232-234 (TOPSwitch-FX) 系列开关电源电路（一）
外围元件少，节约成本。 集成了软启动功能，使启动过压、过冲减至最小。 外部可精确设定限流。 占空比更宽，功率更大，输入电容更小。 线欠压（UV）保护，消除关断故障。 线过压（OV）保护，消除浪涌现象。 通过同一电阻设定OV/UV门限，降低DCmax。 采用频率抖动降低EMI及EMI滤波费用。 无需虚拟负载即可调节至零负载。 频率130kHz，变压器及整机电源尺寸更小。 为视频应用提供频率减半选项。 滞后热关断使器件可自动恢复工作。热滞后值较大，防止电路板 过热。 省略部分引脚的标准工业封装加强了高压引脚的漏电距离。 可运用远程开关功能启动或关断。 可与较低频率同步。
uc3844应用电路
UC3843稳压 原理
UC3843是这个开关的电源的核心元件，它产 生脉宽可调而频率固定的脉冲输出，推动开关 功率管的导通和截止，通过高频变压器换能将 电压输出到次级绕组上，再经整流和滤波向负 载提供直流电源，电源兼反馈绕组取得的控制 电压同时输入UC3843的误差放大器，与基准 电压比较产生控制电压，控制输出脉宽的占空 比，从而达到稳压目的。
uc3843中文资料 (2)
UC3843中文资料简介UC3843是一种高性能固定频率电流模式PWM控制器。
它是专为开关电源和DC-DC转换器设计的，可提供快速且精确的响应。
UC3843在广泛的电源和应用中得到了广泛的应用，具有可靠性高、性能优越等特点。
本文档将详细介绍UC3843的特性、应用领域、电路原理和参数规格等相关信息。
特性1.工作电压范围：8V - 35V2.最大输出频率：500kHz3.可调或固定输出电压4.可调或固定输出电流5.内部电流检测和保护功能6.过温度保护7.低功耗待机模式应用领域UC3843广泛应用于以下领域：1.开关电源2.DC-DC转换器3.逆变器4.电池充电器5.照明系统6.电动机驱动器电路原理UC3843采用了固定频率PWM控制方式，通过周期性的开关MOSFET来控制电源输出。
其基本电路原理如下：UC3843基本电路原理图•Vin为输入电源电压，通常为DC电压•Vref为参考电压，可以通过外部电路调整来控制输出电压或电流•COMP为比较器输入引脚，用于比较反馈信号和参考电压的大小•PWM为PWM信号输出引脚，用于控制开关MOSFET的开关状态•Feedback为反馈信号输入引脚，用于监测输出电压或电流UC3843通过不断比较反馈信号和参考电压的大小，动态调整PWM信号的占空比，以达到稳定输出的目的。
同时，UC3843还具有内部电流检测和保护功能，可以保护电源和负载免受过电流的影响。
参数规格UC3843的主要参数规格如下：参数典型值工作电压范围8V - 35V输出频率范围100kHz - 500kHz输出电压范围0V - 30V输出电流范围0A - 3A参考电压 2.5V最大工作温度125°C待机模式静态功耗（最大）5mA使用注意事项在使用UC3843时，应注意以下事项：1.请严格按照UC3843的电气参数和工作条件进行设计和使用，避免超过其额定数值范围。
2.请注意电路的散热和绝缘设计，确保电路稳定、安全。
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电压控制型开关电源会对开关电流失控，不便于过流保护，并且响应慢、稳定性差。
与之相比，电流控制型开关电源是一个电压、电流双闭环控制系统，能克服电流失控的缺点，并且性能可靠、电路简单。
据此，我们用UC3842芯片设计了一个电流控制型开关电源。
为了提高输出电压的精度，系统没有采用离线式结构，而采用直接反馈式结构。
本系统在设计上充分考虑了电磁兼容性和安全性，可广泛应用于工业、家电、视听和照明设备。
电流控制型开关电源的原理框图
电流型控制是针对电压型控制的缺点而发展起来的，在保留了电压控制型的输出电压反馈控制部分外，又增加了一个电流反馈环节，其原理框如图1所示。
图1 电流控制型开关电源的原理框图
电流控制型开关电源是一个电压、电流双闭环控制系统，内环为电流控制环，外环为电压控制环。
当U O变化导致UF变化，或I变化导致US变化时，都会使PWM电路的输出脉冲占空比发生变化，从而改变UO，达到输出电压稳定的目的。
电流型控制芯片UC3842
UC3842是一块功能齐全、较为典型的单端电流型PWM控制集成电路，内包含误差放大器、电流检测比较器、PWM锁存器、振荡器、内部基准电源和欠压锁定等单元。
它提供8端口双列直插塑料封装和14端口塑料表面贴装封装，内部结构如图2所示。
图2 UC3842内部电路
8端口双列直插塑料封装的UC3842各管端口功能简介。
①端口COMP是内部误差放大器的输出端。
②端口VFB是反馈电压输入端，与内部误差放大器同相输入端的+2.5V基准电压进行比较，产生误差电压，控制脉冲的宽度。
③端口ISENSE是电流传感端。
在应用电路中，在MOSFET的源极串接一个小阻值的取样电阻，将脉冲变压器的电流转换成电压并送入③端口，控制脉冲的宽度。
④端口RT/CT是定时端。
锯齿波振荡器的振荡频率f=1.8/（RT·CT），电流模式工作频率可达500kHz。
⑤端口GND是接地。
⑥端口OUTPUT是输出端，此端口为图腾柱式输出，驱动电流的峰值高达l.0A。
⑦端口VCC是电源。
当供电电压低于16V时，UC3824不工作，此时耗电在1mA以下。
芯片工作后，输入电压可在10～30V之间波动，工作电流约为15mA。
⑧端口VREF是基准电压输出，可输出精确的+5V基准电压，电流可达50mA。
UC3842构成电流控制型开关电源
1 电路组成
UC3842构成的电流控制型开关电源电路如图3所示。
图3 UC3842构成电流控制型开关电源
2 工作原理
220V交流电先通过滤波网络滤掉各种干扰。
电阻R1主要用来消除断电瞬间残留的电压，热敏电阻RT1可以限制浪涌电流，压敏电阻VDR保护电路免受雷电的冲击。
然后，再经过B1整流、C4滤波，获得约300V直流电压后分两路输出：一路经开关变压器T加到MOSFET Q1的漏极，另一路经R3加到C17的正端。
当C17的正端电位升到≥R16时，⑦端口得工作电压，UC3842电路启动，⑥端口电位上升，Q1开始导通，同时⑧端口的5V电压通过内电路建立。
C17容量最好在lO0μF以上,否则电源将出现打嗝现象。
C12滤波电容消除在开关时会产生尖峰脉冲，C11为消噪电容，R6、C13决定锯齿波振荡器的振荡频率，R9、C15用来确定误差放大器的增益和频响。
C14起斜坡补偿作用，能提高采样电压的可靠性。
正常工作后，线圈N2上的高频电压经过D2、R17、C18、D3为UC3842提供工作电压。
当开关管导通时，整流电压加在开关变压器初级绕组上的电能变成磁能储存在开关变压器中。
开关管截止后，能量通过次级绕组释放到负载上。
D7、D8是脉冲整流二极管，C7、R5吸收旁路开机瞬间出现的脉冲电流，L3、C8、C9、C10组成滤波电路。
输出电压可由下式描述。
UO=UI(TON/KTOFF)
式中，UO为输出电压，UI为整流电压，K为变压器的变压比，TON为Q1的导通时间，TOFF为Q2的截止时间。
由上式可知，输出电压和开关管的导通时间及输入电压成正比，与变压器的变压比及开关管的截止时间成反比。
C16、R12、D5用来限制栅极电压和电流，进而改善Q1开关速度，有利于改善电磁兼容性。
R13主要来防止Q1栅极悬空，D1、R4、C5和D6、R16、C20构成两级吸收回路，用于吸收尖峰电压，防止Q1损坏。
系统中的稳压电路有：
●电流反馈电路。
Q1源极串接取样电阻R15，把电流信号变为电压信号，送入UC3842内部的电流检测比较器同相端。
当Q1导通，电流斜率上升时，取样电阻R15的电压增加。
一旦R15的电压等于电流检测比较器反相端的电压，内部触发器复位，Q1截止，即实现了以电流控制⑥端口激励脉冲的占空比来稳定输出电压。
C19用来抑制取样电流的尖脉冲。
●电压反馈电路。
主要由可编程精密稳压器TL431和线性光电耦合器PC817组成。
输出电压经R21、R22分压后得到取样电压，送到可编程精密稳压器TL431的参考端口，改变R21、R22的阻值，使TL431的稳压值变化，即可改变开关电源的输出电压。
C21、R19对可编程精密稳压器TI431内部放大器进行相位补偿。
系统通过改变光电耦合器U2的发光强度来改变UC3842反馈端电压以实现稳压。
当输出电压升高时，TL431两端的电压UKA保持不变，光电耦合器控制端电流增大，②端口反馈端电压值随之增大，UC3842内部的电流检测比较器反相端的电压变低，输出端⑥端口的脉冲信号占空比变低，开关管的导通时间减少，
输出电压降低；反之，如果输出电压下降时，UC3842的输出脉冲占空比增大，输出电压增高，达到稳压目的。
另一方面，⑦端口电源电压由D2整流、C18滤波产生，反映了输出电压的变化，起到反馈作用，使输出电压稳定。
●电路有前馈线调整功能。
在负载不变时，输入电压突然增加，开关变压器的感应电流由于输入电压增加而迅速斜升，因反馈信号和误差信号尚未改变，限流作用发生比较快，故脉冲宽度变得比较窄。
所以，市电的变化在影响输出之前己被补偿，即提高了对输入电压的响应速度。
图4 斜率补偿
当系统工作在占空比大于50％或连续电感电流条件下，会产生谐波振荡，它是由固定频率和峰值电流取样同时工作所引起，图4A显示了这种现象。
在t0时刻，Q1导通，电感电流以斜率m1上升，t1时刻，电流取样输入到达由控制电压建立的门限。
这导致Q1截止，电流以斜率m2下降，直至下一个振荡周期。
如果系统有一个扰动加到控制电压上，产生一个小的△I（图中虚线），系统将不稳定。
为了能使系统在占空比大于50％或连续电感电流条件下仍能可靠工作，将④端口的锯齿波电压通过射极跟随器Q2送入③端口，从而在电流取样端上增加了一个与脉宽调制时钟同步的人为斜坡，可以在后续周期将△I扰动减小至零，如图4B所示。
该补偿斜坡的斜率必须等于或略大于m2/2，系统才具有稳定性。
系统设计的保护电路有：
●输出过压保护电路Ⅰ。
当输出电压较高，通过电压反馈电路使得②端口电压超过2.5V 时，内部触发器复位，外接Q1截止，达到输出过压保护的目的。
●输出过压保护电路Ⅱ。
当输出电压升高，高于D9的击穿电压时，稳压二极管D9击穿，可控硅SCR触发导通，使光电耦合器二极管的负端电压降为0V，光电耦合器饱和，②端口电压为最大值，Q1一直截止，达到输出过压保护的目的。
●输出过流、过载保护电路。
在电路过流、过载时，输出电压降低，Q3、D4、R8构成次级过流、过载保护电路。
当次级未过载时，Q3、D4截止；当次级过载时，Q3、D4导通，④端口电位下降，锯齿波振荡器停振，达到过流、过载保护的目的。
●Q1过流保护电路。
当电源电压异常时，开关回路的电流增大，取样电阻R15上的电压超过1V时，内部触发器复位，外接Q1截止，有效地保护了Q1。
结论
本系统采用UC3842设计的电流控制型开关电源，克服了电压控制型开关电源电压调整率和负载调整率差的缺点，并且性能可靠，电路简单。
该电源是20～80W的小功率开关电源的理想电源。