UC3842的保護電路工作原理

UC3842是性能優良的電流控制型脈寬調制芯片。該調制器單端輸出，能直接驅動雙極型的功率管或場效應管。其主要優點是其管腳效應少，外圍電路簡單，電壓調整率可達0.01%，工作頻率最高達500KHz，啟動電流小于1mA，正常工作電流為5mA，并可利用高頻變壓器實現與電網的隔離。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圖1。過載和短路保護，一般是通過在開關管的源極串一個電阻（R4），把電流信號送到3842的第3腳來實現保護。當電源過載時，3842保護動作，使占空比減小，輸出電壓降低，3842的供電電壓Vaux也跟著降低，當低到3842不能工作時，整個電路關閉，然后靠R1、R2開始下一次啟動過程。這被稱為“打嗝”式（hiccup）保護。

在這種保護狀態下，電源只工作幾個開關周期，然后進入很長時間（幾百ms到幾s）的啟動過程，平均功率很低，即使長時間輸出短路也不會導致電源的損壞。由于漏感等原因，有的開關電源在每個開關周期有很大的開關尖峰，即使在占空比很小時，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電阻（R3），它和C1形成RC濾波，濾掉開通瞬間的尖峰。仔細調整這個電阻的數值，一般都可以達到滿意的保護。使用這個電路，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問題：

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

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這時如果采用輔助電路來實現保護關斷，會達到更好的效果。輔助關斷電路的實現原理：在過載或短路時，輸出電壓降低，電壓反饋的光耦不再導通，輔助關斷電路當檢測到光耦不再導通時，延遲一段時間就動作，關閉電源。圖2、3、4是常見的電路。圖2采取拉低第1腳的方法關閉電源。圖3采用斷開振蕩回路的方法。圖4采取抬高第2腳，進而使第1腳降低的方法。在這3個電路里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，光耦是不通的，因此靠C4來使保護電路延遲一段時間動作。在過載或短路保護時，它也起延時保護的左右。在燈泡、馬達等啟動電流大的場合，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=1.72/（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。

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

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