UC3842的保護電路工作原理

UC3842是性能優(yōu)良的電流控制型脈寬調制芯片。該調制器單端輸出，能直接驅動(dòng)雙極型的功率管或場(chǎng)效應管。其主要優(yōu)點(diǎn)是其管腳效應少，外圍電路簡(jiǎn)單，電壓調整率可達0.01%，工作頻率最高達500KHz，啟動(dòng)電流小于1mA，正常工作電流為5mA，并可利用高頻變壓器實(shí)現與電網(wǎng)的隔離。該芯片集成了振蕩器、具有高溫補償的高增益誤差放大器、電流檢測比較器、圖騰柱輸出電流、輸入和基準欠電壓鎖定電路以及PWM鎖存器電路。


基于UC3842做的電源的典型電路見(jiàn)圖1。過(guò)載和短路保護，一般是通過(guò)在開(kāi)關(guān)管的源極串一個(gè)電阻（R4），把電流信號送到3842的第3腳來(lái)實(shí)現保護。當電源過(guò)載時(shí)，3842保護動(dòng)作，使占空比減小，輸出電壓降低，3842的供電電壓Vaux也跟著(zhù)降低，當低到3842不能工作時(shí)，整個(gè)電路關(guān)閉，然后靠R1、R2開(kāi)始下一次啟動(dòng)過(guò)程。這被稱(chēng)為“打嗝”式（hiccup）保護。

在這種保護狀態(tài)下，電源只工作幾個(gè)開(kāi)關(guān)周期，然后進(jìn)入很長(cháng)時(shí)間（幾百ms到幾s）的啟動(dòng)過(guò)程，平均功率很低，即使長(cháng)時(shí)間輸出短路也不會(huì )導致電源的損壞。由于漏感等原因，有的開(kāi)關(guān)電源在每個(gè)開(kāi)關(guān)周期有很大的開(kāi)關(guān)尖峰，即使在占空比很小時(shí)，輔助電壓Vaux也不能降到足夠低，所以一般在輔助電源的整流二極管上串一個(gè)電阻（R3），它和C1形成RC濾波，濾掉開(kāi)通瞬間的尖峰。仔細調整這個(gè)電阻的數值，一般都可以達到滿(mǎn)意的保護。使用這個(gè)電路，必須注意選取比較低的輔助電壓Vaux，對3842一般為13~15V，使電路容易保護。

圖1是使用最廣泛的電路，然而它的保護電路仍有幾個(gè)問(wèn)題：

1、在批量生產(chǎn)時(shí)，由于元器件的差異，總會(huì )有一些電源不能很好保護，這時(shí)需要個(gè)別調整R3的數值，給生產(chǎn)造成麻煩。
2、在輸出電壓較低時(shí)，如3。3V、5V，由于輸出電流大，過(guò)載時(shí)輸出電壓下降不大，也很難調整R3到一個(gè)理想的數值。
3、在正激應用時(shí)，輔助電壓Vaux雖然也跟隨輸出變化，但跟輸入電壓HV的關(guān)系更大，也很難調整R3到一個(gè)理想的數值。

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這時(shí)如果采用輔助電路來(lái)實(shí)現保護關(guān)斷，會(huì )達到更好的效果。輔助關(guān)斷電路的實(shí)現原理：在過(guò)載或短路時(shí)，輸出電壓降低，電壓反饋的光耦不再導通，輔助關(guān)斷電路當檢測到光耦不再導通時(shí)，延遲一段時(shí)間就動(dòng)作，關(guān)閉電源。圖2、3、4是常見(jiàn)的電路。圖2采取拉低第1腳的方法關(guān)閉電源。圖3采用斷開(kāi)振蕩回路的方法。圖4采取抬高第2腳，進(jìn)而使第1腳降低的方法。在這3個(gè)電路里R3電阻即使不要，仍能很好保護。注意電路中C4的作用，電源正常啟動(dòng)，光耦是不通的，因此靠C4來(lái)使保護電路延遲一段時(shí)間動(dòng)作。在過(guò)載或短路保護時(shí)，它也起延時(shí)保護的左右。在燈泡、馬達等啟動(dòng)電流大的場(chǎng)合，C4的取值也較大。

UC3842采用固定工作頻率脈沖寬度可控調制方式，共有8個(gè)引腳，各腳功能如下：①腳是誤差放大器的輸出端，外接阻容元件用于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基準電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生誤差電壓，從而控制脈沖寬度；③腳為電流檢測輸入端，當檢測電壓超過(guò)1V時(shí)縮小脈沖寬度使電源處于間歇工作狀態(tài)；④腳為定時(shí)端，內部振蕩器的工作頻率由外接的阻容時(shí)間常數決定，f=1.72/（RT×CT）；⑤腳為公共地端；⑥腳為推挽輸出端，內部為圖騰柱式，上升、下降時(shí)間僅為50ns驅動(dòng)能力為±1A；⑦腳是直流電源供電端，具有欠、過(guò)壓鎖定功能，芯片功耗為15mW；⑧腳為5V基準電壓輸出端，有50mA的負載能力。

本篇文章針對UC3842，對于這款優(yōu)秀的電源控制芯片的保護電路進(jìn)行全面的介紹。并對保護電路中存在的問(wèn)題配以電路圖進(jìn)行分析與解決，是一篇非常適合新手進(jìn)行閱讀的文章，希望大家在閱讀過(guò)本篇文章后能夠有所收獲。

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