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基于UC3842的开关电源输入过压保护电路研究

基于UC3842的开关电源输入过压保护电路研究
基于UC3842的开关电源输入过压保护电路研究

开关电源保护电路实例详细分析 输入欠压保护电路 1、输入欠压保护电路一 概述(电路类别、实现主要功能描述): 该电路属于输入欠压电路,当输入电压低于保护电压时拉低控制芯片的供电Vcc,从而关闭输出。 电路组成(原理图): 工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理): 当电源输入电压高于欠压保护设定点时,A点电压高于U4的Vref,U4导通,B点电压为低电平,Q4导通,Vcc供电正常;当输入电压低于保护电压时,A点电压低于U4的Vref,U4截止,B点电压为高电平,Q4截止,从而Vcc没有电压,此时Vref也为低电平,当输入电压逐渐升高时,A点电压也逐渐升高,当高于U4的Vref,模块又正常工作。R4可以设定欠压保护点的回差。 电路的优缺点 该电路的优点:电路简单,保护点精确 缺点:成本较高。 应用的注意事项: 使用时注意R1,R2的取值,有时候需要两个电阻并联才能得到需要的保护点。还需要注意R1,R2的温度系数,否则高低温时,欠压保护点相差较大。 2、输入欠压保护电路二 概述(电路类别、实现主要功能描述): 输入欠压保护电路。当输入电压低于设定欠压值时,关闭输出;当输入电压升高到设定恢复值时,输出自动恢复正常。

电路组成(原理图): 工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理): 输入电压在正常工作范围内时, Va大于VD4的稳压值,VT4导通,Vb为0电位,VT5截止,此时保护电路不起作用;当输入电压低于设定欠压值时,Va小于VD4的稳压值,VT4截止,Vb为高电位,VT5导通,将COMP(芯片的1脚)拉到0电位,芯片关闭输出,从而实现了欠压保护功能。 R21、VT6、R23组成欠压关断、恢复时的回差电路。当欠压关断时,VT6导通,将R21与R2并联, ;恢复时,VT6截止,, 回差电压即为(Vin’-Vin)。 电路的优缺点 优点:电路形式简单,成本较低。 缺点:因稳压管VD4批次间稳压值的差异,导致欠压保护点上下浮动,大批量生产时需经常调试相关参数。 应用的注意事项: VD4应该选温度系数较好的稳压管,需调试的元件如R2应考虑多个并联以方便调试 输出过压保护电路 1、输出过压保护电路一 概述(电路类别、实现主要功能描述): 输出过压保护电路。当有高于正常输出电压范围的外加电压加到输出端或电路本身故障(开环或其他)导致输出电压高于稳压值时,此电路会将输出电压钳位在设定值。 电路组成(原理图):

UC3842/UC3843隔离单端反激式开关电源电路图 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。当时钟输出为高电平时,或非门输出始终为低电平,封锁PWM,这段时间由时钟振荡器OSC输出脉冲宽度决定,即PWM 信号的死区时间。在振荡器输出脉冲下降同时,或非门两输入均为低电平,经或非门输出为高电平,V导通。 图3 理想空载下电流型PWM电路 简言之,PWM信号的上升沿由振荡器下降沿决定,而PWM的下降沿由电感电流限值信号和误差信号Ue共同决定,最大脉宽的下降沿受振荡器上升沿控制。图4为其工作时序图。

输入欠压保护电路 输入欠压保护电路一 1、概述(电路类别、实现主要功能描述): 该电路属于输入欠压电路,当输入电压低于保护电压时拉低控制芯片的供电Vcc,从而关闭输出。 2、电路组成(原理图): 3、工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理): 当电源输入电压高于欠压保护设定点时,A点电压高于U4的Vref,U4导通,B点电压为低电平,Q4导通,Vcc供电正常;当输入电压低于保护电压时,A 点电压低于U4的Vref,U4截止,B点电压为高电平,Q4截止,从而Vcc没 有电压,此时Vref也为低电平,当输入电压逐渐升高时,A点电压也逐渐升高,当高于U4的Vref,模块又正常工作。R4可以设定欠压保护点的回差。4、电路的优缺点 该电路的优点:电路简单,保护点精确 缺点:成本较高。 5、应用的注意事项: 使用时注意R1,R2的取值,有时候需要两个电阻并联才能得到需要的保护点。还需要注意R1,R2的温度系数,否则高低温时,欠压保护点相差较大。输入欠压保护电路二 1、概述(电路类别、实现主要功能描述): 输入欠压保护电路。当输入电压低于设定欠压值时,关闭输出;当输入电压 升高到设定恢复值时,输出自动恢复正常。 2、电路组成(原理图):

3、工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理): 输入电压在正常工作范围内时, Va大于VD4的稳压值,VT4导通,Vb为0电位,VT5截止,此时保护电路不起作用;当输入电压低于设定欠压值时,Va小于VD4的稳压值,VT4截止,Vb为高电位,VT5导通,将COMP(芯片的1脚)拉到0电位,芯片关闭输出,从而实现了欠压保护功 能。 R21、VT6、R23组成欠压关断、恢复时的回差电路。当欠压关断时,VT6导通,将R21与R2并联,;恢复时,VT6截止, ,回差电压即为(Vin’-Vin)。 4、电路的优缺点 优点:电路形式简单,成本较低。 缺点:因稳压管VD4批次间稳压值的差异,导致欠压保护点上下浮动,大批量生产时需经常调试相关参数。 5、应用的注意事项: VD4应该选温度系数较好的稳压管,需调试的元件如R2应考虑多个并联以方便调试。 输出过压保护电路 输出过压保护电路一 1、概述(电路类别、实现主要功能描述):

开关电源保护电路 为使开关电源在恶劣环境及突发故障状况下安全可靠,提出了几种实用的保护电路,并对电路的工作原理进行了详尽分析。 关键词:开关电源;保护电路;可靠性 1 引言 评价开关电源的质量指标应该是以安全性、可靠性为第一原则。在电气技术指标满足正常使用要求的条件下,为使电源在恶劣环境及突发故障情况下安全可靠地工作,必须设计多种保护电路,比如防浪涌的软启动,防过压、欠压、过热、过流、短路、缺相等保护电路。 2 开关电源常用的几种保护电路 2.1 防浪涌软启动电路 开关电源的输入电路大都采用电容滤波型整流电路,在进线电源合闸瞬间,由于电容器上的初始电压为零,电容器充电瞬间会形成很大的浪涌电流,特别是大功率开关电源,采用容量较大的滤波电容器,使浪涌电流达100A以上。在电源接通瞬间如此大的浪涌电流,重者往往会导致输入熔断器烧断或合闸开关的触点烧坏,整流桥过流损坏;轻者也会使空气开关合不上闸。上述现象均会造成开关电源无法正常工作,为此几乎所有的开关电源都设置了防止流涌电流的软启动电路,以保证电源正常而可靠运行。 图1是采用晶闸管V和限流电阻R1组成的防浪涌电流电路。在电源接通瞬间,输入电压经整流桥(D1~D4)和限流电阻R1对电容器C充电,限制浪涌电流。当电容器C充电到约80%额定电压时,逆变器正常工作。经主变压器辅助绕组产生晶闸管的触发信号,使晶闸管导通并短路限流电阻R1,开关电源处于正常运行状态。 图1 采用晶闸管和限流电阻组成的软启动电路

图2是采用继电器K1和限流电阻R1构成的防浪涌电流电路。电源接通瞬间,输入电压经整流(D1~D4)和限流电阻R1对滤波电容器C1充电,防止接通瞬间的浪涌电流,同时辅助电源V cc经电阻R2对并接于继电器K1线包的电容器C2充电,当C2上的电压达到继电器K1的动作电压时,K1动作,其触点K1.1闭合而旁路限流电阻R1,电源进入正常运行状态。限流的延迟时间取决于时间常数(R2C2),通常选取为0.3~0.5s。为了提高延迟时间的准确性及防止继电器动作抖动振荡,延迟电路可采用图3所示电路替代RC延迟电路。 图2 采用继电器K1和限流电阻构成的软启动电路 图3 替代RC的延迟电路 2.2 过压、欠压及过热保护电路 进线电源过压及欠压对开关电源造成的危害,主要表现在器件因承受的电压及电流应力超出正常使用的范围而损坏,同时因电气性能指标被破坏而不能满足要求。因此对输入电源的上限和下限要有所限制,为此采用过压、欠压保护以提高电源的可靠性和安全性。 温度是影响电源设备可靠性的最重要因素。根据有关资料分析表明,电子元器件温度每升高2℃,可靠性下降10%,温升50℃时的工作寿命只有温升25℃时的1/6,为了避免功率器件过热造成损坏,在开关电源中亦需要设置过热保护电路。

UC3842组成的开关电源维修经验 UC3842芯片作为小功率开关电源的PWM脉宽调制芯片,在进行开关电源维修过程中,经常会遇到由于故障引起的uc3842/uc3844不能正常工作,现将电源不能起振或轻微起振(测量输出端电压低),但没有正常工作(表现为8Pin无5V)可能的原因作如下总结: 1、首先检查7Pin所连接的电解电容(或者反馈线圈所连接的电解电容),查看其容量是否符合要求,如该电容容量明显减小,更换后应该不起振的故障就能恢复;如该电容正常,进行下一步检查。 2、在电路板上单独给uc3842/uc3844的7Pin加16V电压,测量其8Pin是否有5V,如果测量8Pin有5V电压存在,则说明此芯片没有问题;如没有5V电压,须将uc3842/uc3844拆下来单独加电16V至7Pin,测量8Pin是否有5V,如果仍然没有5V,则可证明芯片已经损坏;如果测量8Pin有 5V存在,则应该是与8Pin相连接的外围元器件与地之间有短路存在。此步骤主要是检测c3842/uc3844芯片本身是否损坏,如果芯片没有损坏,基本可以排除故障出在初级部分,可以进行下一步检查。(附:检测uc3842/uc3844芯片损坏与否的另一种方法为:在检测完芯片外围元器件(或更换完外围损坏的元器件)后,先不装电源开关管,加输入电测uc3842/uc3844的7Pin电压,若电压在10—17V间波动,其余各脚分别也有电压波动,则说明电路已起振,uc3842基本正常,若7脚电压低,其余管脚无电压或电压不波动,则uc3842/uc3844已损坏。) 3、检查次级侧,推测应该是次级由于输出过载或短路,导致电流增大,进而反映到初级侧使 uc3842/uc3844芯片的3Pin实现保护,这就需要对次级侧实现过流保护功能的电子元器件进行逐一测量,直至查出故障。 现将uc3842/uc3844芯片正常工作时主要引脚电压列于下面: 1Pin:1.5V 2Pin:2.5V 3Pin:0.005V 6Pin:1.05V 7Pin:14.1V 8Pin:5 V 昨天一同行送来一西门子75KW的驱动板电源,主诉为电源有尖叫声,开关管发烫,而次极电压“正常”。电路板几乎已被同行“通扫”。我接手后初步检测整个电路无大问题,通电后果然听到有尖叫声,不到1分钟开关管散热片就已烫手。 开关电源有尖叫声一般为两种情况:一是开关频率低,二是次极有短路。再次通电测量UC3844“ VCC”“ Vref”等电压正常,断电后手摸变压器无任何温升! 因变压器无发热现象,排除次极短路情况。而开关频率低的话一般不会引起开关管发热如此之快甚至根本不过热。那么必定是开关管及其外围驱动电路异常引起开关管的损耗增大。换开关管试机,情况依旧。当测量UC3844驱动脚到开关管G极电路时发现22Ω电阻变值。换一新的贴片电阻试机,开关电源工作正常。 回过头来再测量原来的电阻发现阻值已变大为8.45KΩ。当它变值后和开关管G-S极27KΩ的电阻“分压”导致开关管实际驱动电压幅度下降,驱动波形前后沿变形,而这是场效应管所不能容忍的,故而发现强烈**的尖叫声。 该电源板从接手到排除故障费时不过十来分钟,细心的你可知我在其中一共使用了“几板斧”? 开关电源3842检修流程使用3842的开关电源外围大同小异,检修方法基本一样,以下流程检修的前提:开关管无短路,开关管对地限流保护电阻无开路,在通电时开关管不会马上击穿,切记:先测3842(7)脚的15V供电是否正常:没有电压,就检查启动电阻,或启动电路(部分机型7脚供电使用单独的

相关开关电源原理及电路图 2012-06-03 17:39:37 来源:21IC 关键字:开关电源电路图 什么是开关电源?所谓开关电源,故名思议,就是这里有一扇门,一开门电源就通过,一关门电源就停止通过,那么什么是门呢,开关电源里有的采用可控硅,有的采用开关管,这两个元器件性能差不多,都是靠基极、(开关管)控制极(可控硅)上加上脉冲信号来完成导通和截止的,脉冲信号正半周到来,控制极上电压升高,开关管或可控硅就导通,由220V整流、滤波后输出的300V电压就导通,通过开关变压器传到次级,再通过变压比将电压升高或降低,供各个电路工作。振荡脉冲负半周到来,电源调整管的基极、或可控硅的控制极电压低于原来的设置电压,电源调整管截止,300V电源被关断,开关变压器次级没电压,这时各电路所需的工作电压,就靠次级本路整流后的滤波电容放电来维持。待到下一个脉冲的周期正半周信号到来时,重复上一个过程。这个开关变压器就叫高频变压器,因为他的工作频率高于50HZ低频。那么推动开关管或可控硅的脉冲如何获得呢,这就需要有个振荡电路产生,我们知道,晶体三极管有个特性,就是基极对发射极电压是0.65-0.7V是放大状态,0.7V以上就是饱和导通状态,-0.1V- -0.3V就工作在振荡状态,那么其工作点调好后,就靠较深的负反馈来产生负压,使振荡管起振,振荡管的频率由基极上的电容充放电的时间长短来决定,振荡频率高输出脉冲幅度就大,反之就小,这就决定了电源调整管的输出电压的大小。那么变压器次级输出的工作电压如何稳压呢,一般是在开关变压器上,单绕一组线圈,在其上端获得的电压经过整流滤波后,作为基准电压,然后通过光电耦合器,将这个基准电压返回振荡管的基极,来调整震荡频率的高低,如果变压器次级电压升高,本取样线圈输出的电压也升高,通过光电耦合器获得的正反馈电压也升高,这个电压加到振荡管基极上,就使振荡频率降低,起到了稳定次级输出电压的稳定,太细的工作情况就不必细讲了,也没必要了解的那么细的,这样大功率的电压由开关变压器传递,并与后级隔开,返回的取样电压由光耦传递也与后级隔开,所以前级的市电电压,是与后级分离的,这就叫冷板,是安全的,变压器前的电源是独立的,这就叫开关电源。 图开关电源原理图1

彩电开关电源原理 A3电源: A3机芯电源最早出现在采用三洋公司的LA7680机芯上,故而得名,因其电路简洁、效率高、易扩展、易维修,现在已被各厂家广泛使用。 R520、R521、R522为起动电阻,R519、C514、R524、V513、T501的(1)、(2)绕组组成正反馈回路,C514为振荡电容。 V553 及周边元件、VD515、V511、V512组成稳压控制电路。R552为取样电阻,VD561为V553的发射极提供基准电压,当电源输出电压过高时, V553、VD515、V511、V512均导通程度增加,使开关管V513的基极被分流,输出电压随之下降;反之,若电源输出电压降低时,V553、 VD515、V511、V512均导通程度减少,使开关管V513的基极分流减少,输出电压随之上升。 VD518、VD519、R523组成过压保护电路。另外VD563也为过压保护。 C515的作用: 我们来看如果没有C515会怎样?当某一时刻开关变压器的(1)脚相对(2)脚为正时,一方面(1)脚的电压经R519、C514加到V513的基极,欲使V513饱和,但同时,该电压也经R526加到V512的基极,这样一来,V512饱和导通,而V512饱和导通将迫使V513截止,这就有矛盾了。 再来看加入C515的情况:同样当某一时刻开关变压器的(1)脚相对(2)脚为正,欲使V513饱和,这时该电压也经R526加到V512的基极,但由于有C515的存在,C515两端的电压不能突变,需经一定时间的延迟,或者说C515有一个充电过程,才会使V512饱和,这样就不会干扰V513的饱和了。显然,C515容量的大小决定了延迟的时间,这样也会影响V513基极脉冲的占空比,同样也会影响输出电压的大小,根据这一点,有人误认为C515 是振荡电容,这显然是不对的。 IX0689电源: IX0689电源被广泛运用于国内各种品牌的TA两片机中,是国产机用得最多的电源之一。 振荡电路 300V直流电压经R707、R724分压后,再由C735、L701加到N701的(12)脚,IX0689的(12)脚是内部开关管的B极,于是开关管开始导通,电流从(15)脚C极流入,从(13)脚E极流出,经R714、R710到热地。 T701的(3)、(5)脚为正反馈绕组,在开关管导通时,正反馈电压的极性是(5)正(3)负,(5)脚电压经V735、R713、L701加到N701的(12)脚,使开关管的电流进一步增大,如此循环使开关管很快饱和。 开关管饱和期间,电能转为T701中的磁能。随着N701(13)脚流出的电流不断增大,R710两端的压降也不断增大,当R710上的压降达到1V左右时,开关管开始退出饱和状态。 开关管一旦退出饱和,T701各绕组的感应电压极性全部翻转,正反馈绕组(3)、(5)脚的极性为(3)正(5)负,(5)脚的负电压经C713、R713、L701加到IX0689的(12)脚,使内部开关管的电流进一步减小,如此循环,使开关管迅速截止。 开关管截止期间,开关变压器次级各绕组的整流二极管全部导通,将储存在开关变压器中的磁场能转变为电能,供整机各路负载,同时,T701的(1)、(6)绕组与C717、C718、R710和C706构成振荡回路,当振荡半个周期后,重新使T701的(6)脚为正(1)脚为负,

常用直流开关电源的保护电路设计 概述 随着科学技术的发展,电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切,而电子设备都离不开可靠的电源,因此直流开关电源开始发挥着越来越重要的作用,并相继进入各种电子、电器设备领域,程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了直流开关电源[1-3]。同时随着许多高新技术,包括高频开关技术、软开关技术、功率因数校正技术、同步整流技术、智能化技术、表面安装技术等技术的发展,开关电源技术在不断地创新,这为直流开关电源提供了广泛的发展空间。但是由于开关电源中控制电路比较复杂,晶体管和集成器件耐受电、热冲击的能力较差,在使用过程中给用户带来很大不便。为了保护开关电源自身和负载的安全,根据了直流开关电源的原理和特点,设计了过热保护、过电流保护、过电压保护以及软启动保护电路。 2 开关电源的原理及特点 2.1工作原理 直流开关电源由输入部分、功率转换部分、输出部分、控制部分组成。功率转换部分是开关电源的核心,它对非稳定直流进行高频斩波并完成输出所需要的变换功能。它主要由开关三极管和高频变压器组成。图1画出了直流开关电源的原理图及等效原理框图,它是由全波整流器,开关管V,激励信号,续流二极管Vp,储能电感和滤波电容C组成。实际上,直流开关电源的核心部分是一个直流变压器。 2.2特点 为了适应用户的需求,国内外各大开关电源制造商都致力于同步开发新型高智能化的元器件,特别是通过改善二次整流器件的损耗,并在功率铁氧体(Mn-Zn)材料上加大科技创新,以提高在高频率和较大磁通密度下获得高的磁性能,同时SMT技术的应用使得开关电源取得了长足的进展,在电路板两面布置元器件,以确保开关电源的轻、小、薄。因此直流开关电源的发展趋势是高频、高可靠、低耗、低噪声、抗干扰和模块化。 直流开关电源的缺点是存在较为严重的开关干扰,适应恶劣环境和突发故障的能力较弱。由于国内微电子技术、阻容器件生产技术以及磁性材料技术与一些技术先进国家还有一定的差距,因此直流开关电源的制作技术难度大、维修麻烦和造价成本较高, 3 直流开关电源的保护 基于直流开关电源的特点和实际的电气状况,为使直流开关电源在恶劣环境及突发故障情况下安全可靠地工作,本文根据不同的情况设计了多种保护电路。 3.1过电流保护电路

UC3842典型应用电路 电路中的芯片有:UC3842 采用固定工作频率脉冲宽度可控调制方式,共有8 个引脚,各脚功能如下:①脚是误差放大器的输出端,外接阻容元件用于改善误差放大器的增益和频率特性;②脚是反馈电压输入端,此脚电压与误差放大器同相端的2.5V 基准电压进行比较,产生误差电压,从而控制脉冲宽度;③脚为电流检测输入端,当检测电压超过1V时缩小脉冲宽度使电源处于间歇工作状态;④脚为定时端,内部振荡器的工作频率由外接的阻容时间常数决定,f=1.8/(RT×CT);⑤脚为公共地端;⑥脚为推挽输出端,内部为图腾柱式,上升、下降时间仅为50ns 驱动能力为±1A ;⑦脚是直流电源供电端,具有欠、过压锁定功能,芯片功耗为15mW;⑧脚为5V 基准电压输出端,有50mA 的负载能力。 电流控制型脉宽调制器UC3842工作原理及应用 UC3842是美国Unitrode公司(该公司现已被TI公司收购)生产的一种高性能单端输出式电流控制型脉宽调制器芯片,可直接驱动双极型晶体管、MOSFEF 和IGBT 等功率型半导体器件,具有管脚数量少、外围电路简单、安装调试简便、性能优良等诸多优点,广泛应用于计算机、显示器等系统电路中作开关电源驱动器件。

1 UC384 2 内部工作原理简介 图1 示出了UC3842 内部框图和引脚图,UC3842 采用固定工作频率脉冲宽度可控调制方式,共有8 个引脚,各脚功能如下: ①脚是误差放大器的输出端,外接阻容元件用于改善误差放大器的增益和频率特性; ②脚是反馈电压输入端,此脚电压与误差放大器同相端的2.5V 基准电压进行比较,产生误差电压,从而控制脉冲宽度; ③脚为电流检测输入端,当检测电压超过1V时缩小脉冲宽度使电源处于间歇工作状态; ④脚为定时端,内部振荡器的工作频率由外接的阻容时间常数决定,f=1.8/(R T×C T); ⑤脚为公共地端; ⑥脚为推挽输出端,内部为图腾柱式,上升、下降时间仅为50ns 驱动能力为±1A ; ⑦脚是直流电源供电端,具有欠、过压锁定功能,芯片功耗为15mW; ⑧脚为5V 基准电压输出端,有50mA 的负载能力。 图1 UC3842 内部原理框图 2 UC3842 组成的开关电源电路 图2 是由UC3842 构成的开关电源电路,220V 市电由C1、L1滤除电磁干扰,负温度系数的热敏电阻R t1限流,再经VC 整流、C2滤波,电阻R1、电位器RP1降压后加到UC3842 的供电端(⑦脚),为UC3842 提供启动电压,电路启动后变压器的付绕组③④的整流滤波电压一方面为UC3842 提供正常工作电压,另一方面经R3、R4分压加到误差放大器的反相输入端②脚,为UC3842 提供负反馈电压,其规律是此脚电压越高驱动脉冲的占空比越小,以此稳定输出电压。④脚和⑧脚外接的R6、C8决定了振荡频率,其振荡频率的最大值可达500KHz。R5、C6用于改善增益和频率特性。⑥脚输出的方波信号经R7、R8分压后驱动MOSFEF 功率管,变压器原边绕组①②的能量传递到付边各绕组,经整流滤波后输出各数值不同的直流电压供负载使用。电阻R10用于电流检测,经R9、C9滤滤后送入UC3842 的③脚形成电流反馈环. 所以由UC3842 构成的电源是双闭环控制系统,电压稳定度非常高,当UC3842 的③脚电压高于1V 时振荡器停振,保护功率管不至于过流而损坏。

开关电源始终无输出的故障检修技巧 1、开关电源始终无电压输出的原因 这种情况是由于开关电源未产生振荡所致,进一步证明的方法是;测开关电源整流滤波电容关机后的电压,若为300V之后缓慢下降,则说明开关电源确未产生振荡。开关电源未产生振荡的原因有: 1).开关管集电极未得到足够的工作电压。 2).开关管基极未得到启动电压。 3).开关管正反馈电路元件失效。: 2、检修方法与步骤 1).测开关管集电极电压为0或低于市电1.4倍,检查交流220V输入电路及整流滤波电路,若集电极电压正常,则检查开关管b极电压 2).测开关管b极电压或者在关机瞬间,用指针万用表R x 1欧挡,黑笔接b极,红笔接整流滤波电容负极(热地),听电源有启动声音,说明电源振荡电路正常,仅缺乏启动电压,是启动电阻开路或铜皮断。若无启动声,在测be结后,迅速将表转到电压档,测c极电压是否快速泄放。若是,说明开关管及其放电回路均正常,正反馈电路存在故障,包括反馈电阻、电容、续流二极管、正反馈绕组及其开关管故障。若c极电压仍不泄放,说明开关管及其回路有开路故障或b极有短路接地故障 二、开关电源瞬间有电压输出的故障检修技巧 1、瞬间有电压输出故障原因 开关电源在加电的初始产生了振荡,但后来由于过压过流保护引起停振,或开关机接口电路加电初为开机状态,但随着CPU清零的结束而转入待机状态。 其原因有: 1).开关电源因故造成输出电压过高而引起保护停振。 2).负载过流而引起过流保护动作。 3).保护电路本身误动作。 4).遥控系统因故障而执行待机指令。 其中2、3、4项适用于带有副电源的机器。 2.故障判断的方法与检修步骤 1).假负载法: 脱开行负载,在B+输出端接上假负载,监测B+电压(应先将电压表接到位,开机后即关机)。如果高于正常值十几伏以上,可判断故障是由开关电源输出过压,并击穿行输出管所致,或电源本身的保护电路动作关断电源。应对控制开关电源输出电压的脉宽调制电路和振荡定时电容进行检查(后面将专门讲述)。 若开关电源B+正常,则变换负载或改变市电压观察B+是否稳定输出,对于直接取样电源可空载,以便更好地判断开关电源的稳定性能,若确认其良好,则故障系负载过流或保护电路动作所引起。

修理3842高压炸机的相关内容 首先介绍各种零件的好坏判断 显示“400--700” 显示“1”

红笔黑笔 第5步是参考,第6步是关键。经几年实践,目前的绝大部分充电器使用的场效应管,都可以用7N80代替。

数据从小变大,最后成为1,并 伴随“滴”声 3842,494,358,324,339,393,817光耦,,,这些在ws-3仪器上检测,很方便,准确。不再叙述。 下面介绍充电器高压炸机故障的修理流程。此流程身经百战,可靠实用。一定要严格遵守,不可打乱先后次序,否则后果自负!!!!! 1全面检测: 高压直流二极管(4007,5399,5408)或者全桥。 高压大电容,简称“一大电容”,450v68uf。 3842的7脚供电电容,简称“高压小电容”。35v100uf 场效应管(mos管,比如6N60,7N80,10N90,K1358,,,,,,,,) 低压部分的主整流管1660,uf5408,FR307,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 低压部分的主滤波电容,(63v470uf)简称“二大电容”。 低压部分的辅助电源滤波电容,(63v470uf) 输出电流取样电阻(3w0.1欧姆) 光耦(pc817,4n35,,)用ws-3可以快速准确检测。没有ws-3就用二极管档测量光耦低压侧的参数,应该是一个发光二极管的参数。光耦高压侧的参数基本上查不到,但也不能短路 变压器各引脚是否虚焊,或者各绕组开路,(绕组短路故障用普通万用表是没办法的,但可以用ws-3仪器,通过“能量公式”来判断)。 电路板的铜箔(铜皮)是否有断裂(有时候眼睛看不出来,要配合万用表和扭动电路板来检查,或者对焊点进行补焊时,可以观察到,但要有经验才行。 2拆掉损坏的零件,(3842,7n80,以及3w0.5欧姆,10欧姆,1k,等等,具体位置请看原理图红色标注)焊上保险管。(或者串联220v40w灯泡)。

用TL494制作的ATX开关电源控制电路图 过流,过压,欠压保护详解 本开头电源控制电路采用TL494(有的电源采用KA7500B,其管脚功能与TL494相同,可互换)及LM339集成电路(以下简称494和339)?494是双排16脚集成电路,工作电压7~40V?它含有由{14}脚输出的+5V基准电源,输出电压为+5V(±0.05V),最大输出电流250mA;一个频率可调的锯齿波产生电路 ATX电源的控制电路见图1?控制电路采用TL494(有的电源采用KA7500B,其管脚功能与TL494相同,可互换)及LM339集成电路(以下简称494和339)?494是双排16脚集成电路,工作电压7~40V?它含有由{14}脚输出的+5V基准电源,输出电压为+5V(±0.05V),最大输出电流250mA;一个频率可调的锯齿波产生电路,振荡频率由{5}脚外接电容及{6}脚外接电阻来决定?{13}脚为高电平时,由{8}脚及{11}脚输出双路反相(即推挽工作方式)的脉宽调制信号?本例为此种工作方式,故将{13}脚与{14}脚相连接?比较器是一种运算放大器,符号用三角 形表示,它有一个同相输入端“+” ;一个反相输入端“-”和一个输出端? 比较器同相端电平若高于反相端电平,则输出端输出高电平;反之输出低电平?494内的比较放大器有四个,为叙述方便,在图1中用小写字母a?b?c?d来表示?其中a是死区时间比较器?因两个作逆变工作的三极管串联 后接到+310V的直流电源上,若两个三极管同时导通,就会形成对直流电源的短路?两个三极管同时导通可能发 生在一个管子从截止转为导通,而另一个管子由导通转为截止的时候?因为管子在转换时有时间的延迟,截止的管子已经转为导通了,但导通的管子尚未完全转为截止,于是两个管子都呈导通状态而形成对直流电源的短路?为防止这样的事情发生,494设置了死区时间比较器a?从图1可以看出,在比较器a的反相输入端串联了一个“电源”,正极接反相端,负极接494的{4}脚?A比较器同相端输入的锯齿波信号,只有大于“电源”电压的部分才有输出,在三极管导通变为截止与截止转为导通期间,也就是死区时间,494没有脉冲输出,避免了对直流电源的短路?死区时间还可由{4}脚外接的电平来控制,{4}脚的电平上升,死区时间变宽,494输出的脉冲就变窄了,若{4}脚的电平超过了锯齿波的峰值电压,494就进入了保护状态,{8}脚和{11}脚就不输出脉冲了?494内部还有3个二输入端与门(用1?2?3表示)?两个二输入端与非门?反相器?T触发器等电路?与门是这样一种电路,只有所有的输入端都是高电平,输出端才能输出高电平;若有一个输入端为低电平,则输出端输出低电平?反相器的作用是把 输入信号隔离放大后反相输出?与非门则相当于一个与门和一个反相器的组合?T触发器的作用是:每输入一个脉冲,输出端的电平就变化一次?如输出端Q为低电平,输入一个脉冲后,Q变为高电平,再输入一个脉冲,Q又回到低电平?比较器?与门?反相器?T触发器以及锯齿波振荡器及{8}脚?{11}脚输出的波形见图2?339是四比较器

UC3842开关电源各功能电路详解 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。

开关电源电路详解图 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。 三、功率变换电路 1、MOS管的工作原理:目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET(MOS管),是利用半导体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态,所以输入电阻可以大大提高,最高可达105欧姆,MOS管是利用栅源电压的大小,来改变半导体表面感生电荷的多少,从而控制漏极电流的大小。 2、常见的原理图: 3、工作原理: R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器,和开关MOS管并接,使开关管电压应力减少,EMI减少,不发生二次击穿。在开关管Q1关断时,变压器的原边线圈易产生尖

开关电源常用保护电路 摘要:开关电源工作在高电压下,较大功率的开关电源同时也工作在大电流状态下,并且受到浪涌电流和高压脉冲的威胁,加之开关电源电路复杂,,晶体管和集成器件耐受电、热冲击的能力较差,在使用过程中给用户带来很大不便.为了保护开关电源自身和负载的安全,根据了直流开关电源的原理和特点,设计了过热保护、过电流保护、过电压保护以及软启动保护电路. 2 开关电源的原理及特点 2.1 工作原理 直流开关电源由输入部分、功率转换部分、输出部分、控制部分组成.功率转换部分是开关电源的核心,它对非稳定直流进行高频斩波并完成输出所需要的变换功能.它主要由开关三极管和高频变压器组成. 图 1 画出了直流开关电源的原理图及等效原理框图,它是由全波整流器,开关管V ,激励信号,续流二极管 Vp ,储能电感和滤波电容 C 组成.实际上,直流开关电源的核心部分是一个直流变压器. 2.2 特点 为了适应用户的需求,国内外各大开关电源制造商都致力于同步开发新型高智能化的元器件,特别是通过改善二次整流器件的损耗,并在功率铁氧体( Mn-Zn )材料上加大科技创新,以提高在高频率和较大磁通密度下获得高的磁性能,同时SMT 技术的应用使得开关电源取得了长足的进展,在电路板两面布置元器件,以确保开关电源的轻、小、薄.因此直流开关电源的发展趋势是高频、高可靠、低耗、低噪声、抗干扰和模块化. 直流开关电源的缺点是存在较为严重的开关干扰,适应恶劣环境和突发故障的能力较弱.由于国内微电子技术、阻容器件生产技术以及磁性材料技术与一些技术先进国家还有一定的差距,因此直流开关电源的制作技术难度大、维修麻烦和造价成本较高, 3 直流开关电源的保护 基于直流开关电源的特点和实际的电气状况,为使直流开关电源在恶劣环境

毕业设计 基于UC3842的开关电源设计 摘要 电源是实现电能变换和功率传递的主要设备。在信息时代,农业、能源、交通运输、通信等领域迅猛发展,对电影产业提出个更多、更高的要求,如节能、节材、减重、环保、安全、可靠等。这就迫使电源工作者不断的探索寻求各种乡关技术,做出最好的电源产品,以满足各行各业的要求。开关电源是一种新型的电源设备,较之于传统的线性电源,其技术含量高、耗能低、使用方便,并取得了较好的经济效益。 UC3842是一种性能优良的电流控制型脉宽调制器。假如由于某种原因使输出电压升高时,脉宽调制器就会改变驱动信号的脉冲宽度,亦即占空比D,使斩波后的平均值电压下降,从而达到稳压目的,反之亦然。UC3842可以直接驱动MOS管、IGBT等,适合于制作20~80W小功率开关电源。由于器件设计巧妙,由主电源电压直接启动,构成电路所需元件少,非常符合电路设计中“简洁至上”的原则。设计思路,并附有详细的电路图。 关键词:开关电源,uc3842,脉宽调制,功率,IGBT

前言 (1) 第1章开关电源的简介 (2) 1.1 开关电源概述 (2) 1.1.1 开关电源的工作原理 (2) 1.1.2 开关电源的组成 (3) 1.1.3 开关电源的特点 (4) 1.2 开关器件 (4) 1.2.1开关器件的特征 (4) 1.2.2器件TL431. (5) 1.2.3电力二极管 (5) 1.2.4光耦PC817 (6) 1.2.5电力场效应晶体管MOSFET (7) 第2章主要开关变换电路 (1) 2.1 滤波电路 (1) 2.2 反馈电路 (1) 2.2.1电流反馈电路 (1) 2.2.2电压反馈电路 (2) 2.3电压保护电路 (2) 第3章UC3842 (3) 3.1 UC3842简介 (3) 3.1.1 UC3842的引脚及其功能 (4) 3.1.2 UC3842的内部结构 (4) 3.1.3 UC3842的使用特点 (5) 3.2 UC3842的典型应用电路 (6) 3.2.1反激式开关电源 (6) 3.2.2 UC3842控制的同步整流电路 (6) 3.2.3升压型开关电源 (8) 第4章利用UC3842设计小功率电源 (9)

FS1: 由变压器计算得到Iin值,以此Iin值(0.42A)可知使用公司共享料2A/250V,设计时亦须考虑Pin(max)时的Iin是否会超过保险丝的额定值。 TR1(热敏电阻): 电源启动的瞬间,由于C1(一次侧滤波电容)短路,导致Iin电流很大,虽然时间很短暂,但亦可能对Power产生伤害,所以必须在滤波电容之前加装一个热敏电阻,以限制开机瞬间Iin在Spec之内(115V/30A,230V/60A),但因热敏电阻亦会消耗功率,所以不可放太大的阻值(否则会影响效率),一般使用 SCK053(3A/5Ω),若C1电容使用较大的值,则必须考虑将热敏电阻的阻值变大(一般使用在大瓦数的Power上)。

VDR1(突波吸收器): 当雷极发生时,可能会损坏零件,进而影响Power的正常动作,所以必须在靠AC输入端 (Fuse之后),加上突波吸收器来保护Power(一般常用07D471K),但若有价格上的考虑,可先忽略不装。 CY1,CY2(Y-Cap): Y-Cap一般可分为Y1及Y2电容,若AC Input有FG(3 Pin)一般使用Y2- Cap ,AC Input若为2Pin(只有L,N)一般使用Y1-Cap,Y1与Y2的差异,除了价格外(Y1较昂贵),绝缘等级及耐压亦不同(Y1称为双重绝缘,绝缘耐压约为Y2的两倍,且在电容的本体上会有“回”符号或注明Y1),此电路蛭蠪G所以使用 Y2-Cap,Y-Cap会影响EMI特性,一般而言越大越好,但须考虑漏电及价格问题,漏电(Leakage Current )必须符合安规须求(3Pin公司标准为750uA max)。 CX1(X-Cap)、RX1: X-Cap为防制EMI零件,EMI可分为Conduction及Radiation两部分,Conduction 规范一般可分为: FCC Part 15J Class B 、 CISPR 22(EN55022) Class B 两种,FCC测试频率在450K~30MHz,CISPR 22测试频率在150K~30MHz, Conduction 可在厂内以频谱分析仪验证,Radiation 则必须到实验室验证,X-Cap 一般对低频段(150K ~ 数M之间)的EMI防制有效,一般而言X-Cap愈大,EMI防制效果愈好(但价格愈高),若X-Cap在0.22uf以上(包含0.22uf),安规规定必须要有泄放电阻(RX1,一般为1.2MΩ 1/4W)。 LF1(Common Choke): EMI防制零件,主要影响Conduction 的中、低频段,设计时必须同时考虑EMI 特性及温升,以同样尺寸的Common Choke而言,线圈数愈多(相对的线径愈细),EMI防制效果愈好,但温升可能较高。 BD1(整流二极管): 将AC电源以全波整流的方式转换为DC,由变压器所计算出的Iin值,可知只要使用1A/600V的整流二极管,因为是全波整流所以耐压只要600V即可。 C1(滤波电容): 由C1的大小(电容值)可决定变压器计算中的Vin(min)值,电容量愈大,Vin(min)愈高但价格亦愈高,此部分可在电路中实际验证Vin(min)是否正确,若AC Input 范围在90V~132V (Vc1 电压最高约190V),可使用耐压200V的电容;若AC Input 范围在90V~264V(或180V~264V),因Vc1电压最高约380V,所以必须使用耐压400V的电容。 D2(辅助电源二极管): 整流二极管,一般常用FR105(1A/600V)或BYT42M(1A/1000V),两者主要差异: 耐压不同(在此处使用差异无所谓) VF不同(FR105=1.2V,BYT42M=1.4V) R10(辅助电源电阻): 主要用于调整PWM IC的VCC电压,以目前使用的3843而言,设计时VCC必须大于8.4V(Min. Load时),但为考虑输出短路的情况,VCC电压不可设计的太高,以免当输出短路时不保护(或输入瓦数过大)。 C7(滤波电容): 辅助电源的滤波电容,提供PWM IC较稳定的直流电压,一般使用100uf/25V电容。

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