開關模式電源電路圖介紹

開關模式電源(Switch Mode Power Supply，簡稱SMPS)，又稱交換式電源、開關變換器，是一種高頻化電能轉換裝置，是電源供應器的一種。其功能是將一個位準的電壓，透過不同形式的架構轉換為用戶端所需求的電壓或電流。1、PWM 開關電源集成控制 IC-UC3842 工作原理

UC3842 工作原理

下圖為 UC3842 內部框圖和引腳圖，UC3842 采用固定工作頻率脈沖寬度可控調制方式，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 基準電壓進行比較，產生誤差電壓，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 1V 時縮小脈沖寬度使電源處于間歇工作狀態;④腳為定時端，內部振蕩器的工作頻率由外接的阻容時間常數決定，f=1.8/(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、下降時間僅為 50ns 驅動能力為±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 基準電壓輸出端，有 50mA 的負載能力。

UC3842 內部原理框圖

UC3842 是一種性能優異、應用廣泛、結構較簡單的 PWM 開關電源集成控制器，由于它只有一個輸出端，所以主要用于音 . 端控制的開關電源。

UC3842 7 腳為電壓輸入端，其啟動電壓范圍為 16-34V。在電源啟動時，VCC﹤16V，輸入電壓施密物比較器輸出為 0，此時無基準電壓產生，電路不工作;當 Vcc﹥16V 時輸入電壓施密特比較器送出高電平到 5V 蕨 . 穩壓器，產生 5V 基準電壓，此電壓一方面供 . 銷內部電路工作，另一方面通過⑧腳向外部提供參考電壓。一旦施密特比較器翻轉為高電平(芯片開始工作以后)，Vcc 可以在 10V-34V 范圍內變化而不影響電路的工作狀態。當 Vcc 低于 10V 時，施密特比較器又翻轉為低電平，電路停止工作。

當基準穩壓源有 5V 基準電壓輸出時，基準電壓檢測邏輯比較器即達 . 出高電平信號到輸出電路。同時，振蕩器將根據④腳外接 Rt、Ct 參數產生 f=/Rt.Ct 的振蕩信號，此信號一路直接加到圖騰柱電路的輸入端，另一路加到 PWM 脈寬 . 制 RS 觸發器的置位端，RS 型 PWN 脈寬調制器的 R 端接電流檢測比較器輸出端。R 端為占空調節控制端，當 R 電壓上升時，Q 端脈沖加寬，同時⑥腳送出脈寬也加寬(占空比增多);當 R 端電壓下降時，Q 端脈沖變窄，同時 ⑥腳送出脈寬也變變窄(占空比減小)。

UC3842 各點時序如圖所示，只有當 E 點為高電平時才有信號輸出 ，并且 a、b 點全為高電平時，d 點才送出高電平，c 點送出低電平，否則 d 點送出低電平，c 點送出高電平。②腳一般接輸出電壓取樣信號，也稱反饋信號。當② 腳電壓上升時，①腳電壓將下降，R 端電壓亦隨之下降，于是⑥腳脈沖變窄;反之，⑥腳脈沖變寬。③腳為電流傳感端，通常在功率管的源極或發射極串入一小阻值取樣電阻，將流過開關管的電流轉為電壓，并將此電壓引入 . 境腳。當負載短路或其它原因引起功率管電流增加，并使取樣電阻上的電壓超過 1V 時，⑥腳就停止脈沖輸出，這樣就可以有效的保護功率管不受損壞。

2、TOP224P 構成的 12V、20W 開關直流穩壓電源電路

由 TOP224P 構成的 12V、20W 開關直流穩壓電源電路如圖所示。電路中使用兩片集成電路：TOP224P 型三端單片開關電源(IC1)，pc817A 型線性光耦合器 (IC2)。交流電源經過 UR 和 Cl 整流濾波后產生直流高壓 Ui，給高頻變壓器 T 的一次繞組供電。VDz1、VD1 能將漏感產生的尖峰電壓鉗位到安全值， 并能衰減振鈴電壓。VDz1 采用反向擊穿電壓為 200V 的 P6KE200 型瞬態電壓抑制器，VDl 選用 1A/600V 的 UF4005 型超快恢復二極管。

二次繞組電壓通過 V 砬、C2、Ll 和 C3 整流濾波，獲得 12V 輸出電壓 Uo。Uo 值是由 VDz2 穩定電壓 Uz2、光耦中 LED 的正向壓降 UF、R1 上的壓降這三者之和來設定的。改變高頻變壓器的匝數比和 VDz2 的穩壓值，還可獲得其他輸出電壓值。R2、VDz2 五還為 12V 輸出提供一個假負載，用以提高輕載時的負載調整率。反饋繞組電壓經 VD3 和 C4 整流濾波后，供給 TOP224P 所需偏壓。由 R2 和 VDz2 來調節控制端電流，通過改變輸出占空比達到穩壓目的。

共模扼流圈 L2 能減小由一次繞組接 D 端的高壓開關波形所產生的共模泄漏電流。C7 為保護電容，用于濾掉由一次、二次繞組耦合電容引起的干擾。C6 可減小由一次繞組電流的基波與諧波所產生的差模泄漏電流。C5 不僅能濾除加在控制端上的尖峰電流，而且決定自啟動頻率，它還與 R1、R3 一起對控制回路進行補償。

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