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基于UC3842的电源模块的初步设计与维修中的注意事项
于国庆
(黑龙江省鸡西煤矿机有根公司采机院,黑龙江鸡西158100)
摘要:UC3842是高性能固定频率电流模式PWM控制器,在国内外电子设备中得到广泛应用,本设计是基于直流24DC至直流 12DC的开关电源初步分析UC3842应用在开关电源中原理分析,关健元件的选取,与开关电源在终修中的注意事项,
关键词:UC3842电源模块:维修
UC3842是高性能固定频率电流模式PWM控制器,专为直流至直流变换器应用而设计,为设计人员提供只需最少外部元件,就能获得成本效率高的解决方案。在现代电子设备对电源的要求越来越苛刻的情况下,高稳定性、高效率、体积越来越小等的要求下,故选取UC3842控制器设计了直流24DC变换12DC的10W电源模块。
图1为UC3842内部电路简图。
UC3842其有可微调的振荡器,能进行精确的占空比控制,高增益误差放大器,电流取样比较器和大电流图腾柱式输出,是驱动功率 MOsFET、IGBT的理想器件。保护特性:a.输人和参考欠压锁定 UC3842A当7脚电压高于16V时.控制器将正常工作。当7脚电压低于10V时,低压锁定,UC3842A将停止工作,6脚无输出。B.当3脚高于1V时,过电流保护UC3842将执行过流保护,6脚无输出.C: UC3842的2脚为电压负后馈输人端,本电路采用新型控制电路,当 1脚电压降为1伏时6脚将无输出,使输出电压稳定,起超压保护作用。
18DC-36DC转换12DC的设计原理图如图2。
工作原理:+24v由L1,C1滤除电磁干扰,经电阻R1,R2对C2充电,当C2上的电压达到UC3842的启动电压门限值16V时.UC3842 启动工作。UC3842启动后变压器的副绕组3,4经D1,R6,C2为 UC3842提供正常的T作电压(13V-15V)左右。由RtCt决定了三角波的振荡颠率,R6为电流取样电阻(过流保护:当流过R6的电流使 R6上的压降达到1V时.使UC3842的3脚达到1V时,UC3842的6 脚将不输出使MOsEFT截止,它不至于因为过流而损坏)。新型的电压负反馈电路,由R4,R5,TL431,PC817组成(稳压过程:当输出电压 V。升高时,通过R4的电流增加,使得TL431的电流增加,导致发光二极管的电流增加,使光接收的三极管的C,e阻值降低,导致 UC3842的1脚电位降低,使占空比减小,使输出电压降低,反之亦然)。
本电源模块的主要元件的选取:
1工作频率的计算 f=K/R.C
式中.K为RC振荡电路介电常数1.732
f=1.732/10*10*3.3*10=52.5KHZ 2启动电阻R1、R2的计算
根据芯片UC3842的特点它的起动电流为1.2mA最低的启动电压为:2424X30%=18V
R1+R2=18/I启动电话=15K
取R1=15K
3限流电阻R3的取值
R2=10
设光耦合器的工作电流为10mA,发光二极管的压降为0.3V,可
得:R9=V。V 爱-短管压序V/10mA
4取样电阻R4和R5的取值设R5=2.5K
R9=120.32.5/10=1K
总的反馈电流为:IF=VREF/R5=1mA
R4=V。-V/IF=9.5K(高频变压器的选取,和初级绕组的匝数和次级绕组的匝数,可参考相关资料进行选取)
UC3842好坏的判断鉴别方法
在国内外电子设备中,电源PWM控制电路最常用的集成电路型号就是UC3842(KA3842)或UC3843(KA3843),也是因固为比较熟悉,对它也有一些心得,下面简单介绍一下UC3842好坏的判断方法:
(1)在更换完周边损坏的元件后,先不安装开关管(M0sFET).在
aa
图1 图2
输入直流电源+24V中串接5W12V的摩托车用的照明灯泡作为限流电阻(面且有灯光的亮暗变化,可以帮助我们直观判断故障)。加电测量UC3842的7脚电压,若7脚电压在10V~17V间被动,其余脚 1,4,6,8也分别有波动的电压,则说明电路已经起振,UC3842基本正常.若7脚电压低(启动电阻R1.R2的阻值正常时).其余各脚无电压或不波动.则UC3842已损坏
(2)在UC3842的7脚和5脚间外加+15V~+17V的直流电源若8脚有+5v电压,其于1,4.6也有不同的电压,则UC3842基本正常。
(3)UC3842正常工作电流为15mA,工作电流小,本身不易损坏它损坏的最常见原因是电源开关管(MOSPET)短路后(可用FR3910 IRF830,FR220N替换),高电压从G极加到其6脚而导致其烧毁.面有些机型中省去了G极接地的保护二极管,则电源开关管(MOSFET)
损坏时,UC3842与G极外接的限流电阻必坏。
(4)由于UC3842(KA3842)的工作电压与UC3843(KA3843)相差许多,UC3842系列与UC3843系列在启动电压和关闭电压方面也存在着较大的区别,UC3842的启动电压为16V,关闭电压为10V UC3843的启动电压为8.5V,关闭电压为7.6V.故这两个系列的集成电路不能直接代换,如要代换必须改造电路