UC3842工作原理 
　　下圖為UC3842 內(nèi)部框圖和引腳圖，UC3842 采用固定工作頻率脈沖寬度可控調(diào)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 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(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生誤差電壓，從而控制脈沖寬度； 
③ ③腳為電流檢測(cè)輸入端， 當(dāng)檢測(cè)電壓超過1V時(shí)縮小脈沖寬度使電源處于間歇工作狀態(tài)； 
④ ④腳為定時(shí)端，內(nèi)部振蕩器的工作頻率由外接的阻容時(shí)間常數(shù)決定，f=1.8/(RT×CT)； 
⑤ ⑤腳為公共地端； 
⑥ ⑥腳為推挽輸出端，內(nèi)部為圖騰柱式，上升、下降時(shí)間僅為50ns 驅(qū)動(dòng)能力為±1A ； 
⑦ 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 ⑧腳為5V 基準(zhǔn)電壓輸出端，有50mA 的負(fù)載能力。 
 
UC3842 內(nèi)部原理框圖 
　　UC3842是一種性能優(yōu)異、應(yīng)用廣泛、結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單的PWM開關(guān)電源集成控制器，由于它只有一個(gè)輸出端，所以主要用于音端控制的開關(guān)電源。 
UC3842 7腳為電壓輸入端，其啟動(dòng)電壓范圍為16-34V。在電源啟動(dòng)時(shí)，VCC﹤16V，輸入電壓施密物比較器輸出為0，此時(shí)無(wú)基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生，電路不工作；當(dāng)Vcc﹥16V時(shí)輸入電壓施密特比較器送出高電平到5V蕨穩(wěn)壓器，產(chǎn)生5V基準(zhǔn)電壓，此電壓一方面供銷內(nèi)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(zhuǎn)為高電平（芯片開始工作以后），Vcc可以在10V-34V范圍內(nèi)變化而不影響電路的工作狀態(tài)。當(dāng)Vcc低于10V時(shí)，施密特比較器又翻轉(zhuǎn)為低電平，電路停止工作。 
　　當(dāng)基準(zhǔn)穩(wěn)壓源有5V基準(zhǔn)電壓輸出時(shí)，基準(zhǔn)電壓檢測(cè)邏輯比較器即達(dá)出高電平信號(hào)到輸出電路。同時(shí)，振蕩器將根據(jù)④腳外接Rt、Ct參數(shù)產(chǎn)生f=/Rt.Ct的振蕩信號(hào)，此信號(hào)一路直接加到圖騰柱電路的輸入端，另一路加到PWM脈寬市制RS觸發(fā)器的置位端，RS型PWN脈寬調(diào)制器的R端接電流檢測(cè)比較器輸出端。R端為占空調(diào)節(jié)控制端，當(dāng)R電壓上升時(shí)，Q端脈沖加寬，同時(shí)⑥腳送出脈寬也加寬（占空比增多）；當(dāng)R端電壓下降時(shí)，Q端脈沖變窄，同時(shí)⑥腳送出脈寬也變變窄（占空比減?。?。UC3842各點(diǎn)時(shí)序如圖所示，只有當(dāng)E點(diǎn)為高電平時(shí)才有信號(hào)輸出 ，并且a、b點(diǎn)全為高電平時(shí)，d點(diǎn)才送出高電平，c點(diǎn)送出低電平，否則d點(diǎn)送出低電平，c點(diǎn)送出高電平。②腳一般接輸出電壓取樣信號(hào)，也稱反饋信號(hào)。當(dāng)②腳電壓上升時(shí)，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(fā)射極串入一小阻值取樣電阻，將流過開關(guān)管的電流轉(zhuǎn)為電壓，并將此電壓引入境腳。當(dāng)負(fù)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(shí)，⑥腳就停止脈沖輸出，這樣就可以有效的保護(hù)功率管不受損壞。 
UC3842應(yīng)用電路圖： 
 

開關(guān)電源3842檢修流程 
使用3842的開關(guān)電源外圍大同小異，檢修方法基本一樣， 
以下流程檢修的前提：開關(guān)管無(wú)短路，開關(guān)管對(duì)地限流保護(hù)電阻無(wú)開路，在通電時(shí)開關(guān)管不會(huì)馬上擊穿，切記： 
1、先測(cè)3842（7）腳的15V供電是否正常： 
沒有電壓，就檢查啟動(dòng)電阻，或啟動(dòng)電路（部分機(jī)型7腳供電使用單獨(dú)的一個(gè)二極管整流），或7腳對(duì)地穩(wěn)壓管短路； 
有電壓但是高，換（7）腳對(duì)地濾波電容，100UF/50V； 
有電壓但是電壓低且波動(dòng)，3842的調(diào)整電路故障。 
2、7腳電壓正常；關(guān)機(jī)測(cè)300V電壓消失速度： 
能很快消失，那電源起振，檢查（3）腳對(duì)地1K電阻和對(duì)地穩(wěn)壓管； 
電壓不消失，故障點(diǎn)為3842未起振，檢查3842（1）（2）腳外圍電阻、電位器和更換3842自身。 
3、7腳電壓低且波動(dòng)： 
重點(diǎn)檢查FBT同步反饋電路的二極管； 
有光耦的機(jī)型檢查后級(jí)光耦輸入端，重點(diǎn)檢查IC（LM431）周邊。 
UC3842系列構(gòu)成的電源結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、保護(hù)性能完善』特別適用于小型化』因此他代替了很多數(shù)字儀表、家電、辦公設(shè)備中的線性電源。 
UC3842主要有振蕩器、誤差放大器、電流檢測(cè)比較和鎖存、欠壓封鎖、輸出電路、基準(zhǔn)電壓電路等組成。片內(nèi)可調(diào)的充放電振蕩電路可精確的控制占空比』振蕩器的工作頻率由外接定時(shí)電容和電子決定。采用電流操作』并可在500KHZ以下工作』內(nèi)有5伏精密基準(zhǔn)電壓具有完備的欠壓、過壓及過流保護(hù)。啟動(dòng)閥值為16伏』關(guān)閉為10伏。6伏的關(guān)閉差值』有效的防止電路在閥值附近產(chǎn)生振蕩。 
UC3842的管腳功能: 
1、 補(bǔ)償腳』是誤差放大器的輸出端』用于回路補(bǔ)償。2、電壓反饋腳』是誤差放大器的返相輸入端』他通常通過電阻分壓器與輸出端相連。3、電流檢測(cè)腳。4、振蕩。通過外間RC控制振蕩頻率和最大輸出占空比』頻率可達(dá)500KHZ。5、接地腳。6、輸出。此腳直接驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管的柵極』此腳變換的峰值電流可達(dá)1A。7、電源腳。是芯片的正電源。8、基準(zhǔn)電壓輸出端通過電阻給振蕩電容提供充電電流。 
下邊是3842構(gòu)成一典型電源 
 

　　啟動(dòng)電路由R517、ZD520等組成』市電經(jīng)D512、514、515、516、C510整流濾波后因R517直接給IC502的7腳提供一17伏左右的啟動(dòng)電壓』ZD502的參與有效的防止了高電壓對(duì)IC502的沖擊』有效的保護(hù)了IC502。 

　　由于7腳得到了額定的工作電壓IC502其內(nèi)部電路開始工作』6腳輸出開關(guān)脈沖』通過R520驅(qū)動(dòng)開關(guān)管Q520的柵極』使Q520進(jìn)入了周期性的振蕩狀態(tài)』此時(shí)IC502的工作電壓便有開關(guān)變壓器T501的1-2繞組的感應(yīng)脈沖經(jīng)D502、C521等整流濾波后提供』這樣更利于了IC502內(nèi)部欠壓、過壓功能的實(shí)現(xiàn)。同時(shí)這個(gè)電壓又經(jīng)過R507、R508分壓、VR501、R525取樣后加到IC502的2腳』經(jīng)內(nèi)部電路比較放大后控制6腳輸出脈沖的寬度』以達(dá)到自動(dòng)穩(wěn)壓的目的。 

　　R523是電路的過流取樣電阻』當(dāng)負(fù)載電流增大時(shí)』R523兩端的電壓升高』這個(gè)升高的電壓經(jīng)R522加到了IC502的3腳控制其內(nèi)部電路以達(dá)到過流保護(hù)的目的。 
對(duì)于易損件的分析: 

　　我們?cè)诰S修中都有這樣的經(jīng)驗(yàn)』往往那些電壓高、電流大、發(fā)熱量的區(qū)域都是故障的高發(fā)區(qū)域。這個(gè)規(guī)律適用于大多數(shù)的電子電路』在顯示器電源電路中首當(dāng)其沖的就是開關(guān)管』雖然3842有著完善的保護(hù)功能』但在實(shí)際中開關(guān)管擊穿、炸裂等故障還是比比皆是』出現(xiàn)這些情況』過流取樣電阻大多都脫不了關(guān)系』所以在遇到這些情況的時(shí)候』順便檢查一下此電阻可不要忘記。由于此電阻阻值小』要求精度高』當(dāng)我們更換有關(guān)電路的其他元件時(shí)』由于這些元件參數(shù)的差異 也可能導(dǎo)致過流電路的誤動(dòng)作』此時(shí)我們應(yīng)精細(xì)的調(diào)整阻值。

　　對(duì)于保險(xiǎn)絲完好』元件沒有明顯熱損壞的三無(wú)機(jī)器』我們應(yīng)首先測(cè)量3842的7腳工作電壓』常見故障有R517啟動(dòng)電阻斷路』18伏穩(wěn)壓管擊穿等』C521是3842的電源濾波電容』雖然他出現(xiàn)故障相對(duì)少一些』但他促成的一些故障現(xiàn)象更應(yīng)注意』他容量的大小及漏電程度的大小可造成式輸出電壓高、啟動(dòng)難、不啟動(dòng)等一系列故障。 

　　7腳電壓正常6腳無(wú)輸出』大多都是保護(hù)電路動(dòng)作了』我們通過測(cè)量2、3腳電壓很容易就能區(qū)分出來(lái)』在保護(hù)取樣電路中半可變電阻容易隨著時(shí)間的推移而出現(xiàn)接觸不良致使電壓升高』或電壓不穩(wěn)定』對(duì)于過流保護(hù)的電阻』他的重要性我們前面已說(shuō)過。R520的阻值變大容易造成開關(guān)管發(fā)熱量大的故障』遇到過熱的毛病不防查他一下。 

　　有些機(jī)器開機(jī)即燒管』浪費(fèi)了我我們大量的時(shí)間和金錢』對(duì)于這樣的機(jī)器我們可先不上開關(guān)管』通過測(cè)量3842的各腳電壓來(lái)確定他的工作狀態(tài)是否正?！灰话銇?lái)說(shuō)1腳0.6-2伏、2腳2伏左右、3腳0伏、4腳1伏左右、5腳0伏、6腳0.5-2伏左右、7腳在12伏左右跳動(dòng)』8腳在2 伏左右。由于各機(jī)型參數(shù)不盡相同』可能會(huì)有些差異。只要在正常范圍內(nèi)就可接管進(jìn)行試驗(yàn)』但不要忘了采取一些保護(hù)措施。 

　　以下是幾種由3842構(gòu)成的電源』雖然在輔助電路上各部分相同』但萬(wàn)變不離其宗』你可以對(duì)照著比較一下』這樣對(duì)于以后分析電路也許有點(diǎn)幫助。以上分析如有錯(cuò)誤敬請(qǐng)同行指正』期待著與大家共同進(jìn)步! 
 

UC3842 的原理與實(shí)踐 

　　采用UC3842的電流控制型開關(guān)電源，比如電腦顯示器的電路

　　電壓控制型開關(guān)電源會(huì)對(duì)開關(guān)電流失控，不便于過流保護(hù)，并且響應(yīng)慢、穩(wěn)定性差。與之相比，電流控制型開關(guān)電源是一個(gè)電壓、電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，能克服電流失控的缺點(diǎn)，并且性能可靠、電路簡(jiǎn)單。據(jù)此，我們用UC3842芯片設(shè)計(jì)了一個(gè)電流控制型開關(guān)電源。為了提高輸出電壓的精度，系統(tǒng)沒有采用離線式結(jié)構(gòu)，而采用直接反饋式結(jié)構(gòu)。本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上充分考慮了電磁兼容性和安全性，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)、家電、視聽和照明設(shè)備。

電流控制型開關(guān)電源的原理框圖
　　電流型控制是針對(duì)電壓型控制的缺點(diǎn)而發(fā)展起來(lái)的，在保留了電壓控制型的輸出電壓反饋控制部分外，又增加了一個(gè)電流反饋環(huán)節(jié)，其原理框如圖1所示。

圖1 電流控制型開關(guān)電源的原理框圖

　　電流控制型開關(guān)電源是一個(gè)電壓、電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，內(nèi)環(huán)為電流控制環(huán)，外環(huán)為電壓控制環(huán)。當(dāng)U O變化導(dǎo)致UF變化，或I變化導(dǎo)致US變化時(shí)，都會(huì)使PWM電路的輸出脈沖占空比發(fā)生變化，從而改變UO，達(dá)到輸出電壓穩(wěn)定的目的。

電流型控制芯片UC3842
　　UC3842是一塊功能齊全、較為典型的單端電流型PWM控制集成電路，內(nèi)包含誤差放大器、電流檢測(cè)比較器、PWM鎖存器、振蕩器、內(nèi)部基準(zhǔn)電源和欠壓鎖定等單元。它提供8端口雙列直插塑料封裝和14端口塑料表面貼裝封裝，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 UC3842內(nèi)部電路

8端口雙列直插塑料封裝的UC3842各管端口功能簡(jiǎn)介。
①端口COMP是內(nèi)部誤差放大器的輸出端。
②端口VFB是反饋電壓輸入端，與內(nèi)部誤差放大器同相輸入端的+2.5V基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生誤差電壓，控制脈沖的寬度。
③端口ISENSE是電流傳感端。在應(yīng)用電路中，在MOSFET的源極串接一個(gè)小阻值的取樣電阻，將脈沖變壓器的電流轉(zhuǎn)換成電壓并送入③端口，控制脈沖的寬度。
④端口RT/CT是定時(shí)端。鋸齒波振蕩器的振蕩頻率f=1.8/（RT·CT），電流模式工作頻率可達(dá)500kHz。
⑤端口GND是接地。
⑥端口OUTPUT是輸出端，此端口為圖騰柱式輸出，驅(qū)動(dòng)電流的峰值高達(dá)l.0A。
⑦端口VCC是電源。當(dāng)供電電壓低于16V時(shí)，UC3824不工作，此時(shí)耗電在1mA以下。芯片工作后，輸入電壓可在10～30V之間波動(dòng)，工作電流約為15mA。
⑧端口VREF是基準(zhǔn)電壓輸出，可輸出精確的+5V基準(zhǔn)電壓，電流可達(dá)50mA。 
　　
UC3842構(gòu)成電流控制型開關(guān)電源
1 電路組成
UC3842構(gòu)成的電流控制型開關(guān)電源電路如圖3所示。

圖3 UC3842構(gòu)成電流控制型開關(guān)電源

2 工作原理
　　220V交流電先通過濾波網(wǎng)絡(luò)濾掉各種干擾。電阻R1主要用來(lái)消除斷電瞬間殘留的電壓，熱敏電阻RT1可以限制浪涌電流，壓敏電阻VDR保護(hù)電路免受雷電的沖擊。然后，再經(jīng)過B1整流、C4濾波，獲得約300V直流電壓后分兩路輸出：一路經(jīng)開關(guān)變壓器T加到MOSFET Q1的漏極，另一路經(jīng)R3加到C17的正端。當(dāng)C17的正端電位升到≥R16時(shí)，⑦端口得工作電壓，UC3842電路啟動(dòng)，⑥端口電位上升，Q1開始導(dǎo)通，同時(shí)⑧端口的5V電壓通過內(nèi)電路建立。C17容量最好在lO0μF以上,否則電源將出現(xiàn)打嗝現(xiàn)象。C12濾波電容消除在開關(guān)時(shí)會(huì)產(chǎn)生尖峰脈沖，C11為消噪電容，R6、C13決定鋸齒波振蕩器的振蕩頻率，R9、C15用來(lái)確定誤差放大器的增益和頻響。C14起斜坡補(bǔ)償作用，能提高采樣電壓的可靠性。正常工作后，線圈N2上的高頻電壓經(jīng)過D2、R17、C18、D3為UC3842提供工作電壓。

　　當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，整流電壓加在開關(guān)變壓器初級(jí)繞組上的電能變成磁能儲(chǔ)存在開關(guān)變壓器中。開關(guān)管截止后，能量通過次級(jí)繞組釋放到負(fù)載上。D7、D8是脈沖整流二極管，C7、R5吸收旁路開機(jī)瞬間出現(xiàn)的脈沖電流，L3、C8、C9、C10組成濾波電路。輸出電壓可由下式描述。
UO=UI(TON/KTOFF)
　　式中，UO為輸出電壓，UI為整流電壓，K為變壓器的變壓比，TON為Q1的導(dǎo)通時(shí)間，TOFF為Q2的截止時(shí)間。

　　由上式可知，輸出電壓和開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間及輸入電壓成正比，與變壓器的變壓比及開關(guān)管的截止時(shí)間成反比。C16、R12、D5用來(lái)限制柵極電壓和電流，進(jìn)而改善Q1開關(guān)速度，有利于改善電磁兼容性。R13主要來(lái)防止Q1柵極懸空，D1、R4、C5和D6、R16、C20構(gòu)成兩級(jí)吸收回路，用于吸收尖峰電壓，防止Q1損壞。
系統(tǒng)中的穩(wěn)壓電路有：
● 電流反饋電路。Q1源極串接取樣電阻R15，把電流信號(hào)變?yōu)殡妷盒盘?hào)，送入U(xiǎn)C3842內(nèi)部的電流檢測(cè)比較器同相端。當(dāng)Q1導(dǎo)通，電流斜率上升時(shí)，取樣電阻R15的電壓增加。一旦R15的電壓等于電流檢測(cè)比較器反相端的電壓，內(nèi)部觸發(fā)器復(fù)位，Q1截止，即實(shí)現(xiàn)了以電流控制⑥端口激勵(lì)脈沖的占空比來(lái)穩(wěn)定輸出電壓。C19用來(lái)抑制取樣電流的尖脈沖。
● 電壓反饋電路。主要由可編程精密穩(wěn)壓器TL431和線性光電耦合器PC817組成。輸出電壓經(jīng)R21、R22分壓后得到取樣電壓，送到可編程精密穩(wěn)壓器TL431的參考端口，改變R21、R22的阻值，使TL431的穩(wěn)壓值變化，即可改變開關(guān)電源的輸出電壓。C21、R19對(duì)可編程精密穩(wěn)壓器TI431內(nèi)部放大器進(jìn)行相位補(bǔ)償。系統(tǒng)通過改變光電耦合器U2的發(fā)光強(qiáng)度來(lái)改變UC3842反饋端電壓以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。當(dāng)輸出電壓升高時(shí)，TL431兩端的電壓UKA保持不變，光電耦合器控制端電流增大，②端口反饋端電壓值隨之增大，UC3842內(nèi)部的電流檢測(cè)比較器反相端的電壓變低，輸出端⑥端口的脈沖信號(hào)占空比變低，開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間減少，輸出電壓降低；反之，如果輸出電壓下降時(shí)，UC3842的輸出脈沖占空比增大，輸出電壓增高，達(dá)到穩(wěn)壓目的。另一方面，⑦端口電源電壓由D2整流、C18濾波產(chǎn)生，反映了輸出電壓的變化，起到反饋?zhàn)饔茫馆敵鲭妷悍€(wěn)定。

● 電路有前饋線調(diào)整功能。在負(fù)載不變時(shí)，輸入電壓突然增加，開關(guān)變壓器的感應(yīng)電流由于輸入電壓增加而迅速斜升，因反饋信號(hào)和誤差信號(hào)尚未改變，限流作用發(fā)生比較快，故脈沖寬度變得比較窄。所以，市電的變化在影響輸出之前己被補(bǔ)償，即提高了對(duì)輸入電壓的響應(yīng)速度。

圖4 斜率補(bǔ)償

　　當(dāng)系統(tǒng)工作在占空比大于50％或連續(xù)電感電流條件下，會(huì)產(chǎn)生諧波振蕩，它是由固定頻率和峰值電流取樣同時(shí)工作所引起，圖4A顯示了這種現(xiàn)象。在t0時(shí)刻，Q1導(dǎo)通，電感電流以斜率m1上升，t1時(shí)刻，電流取樣輸入到達(dá)由控制電壓建立的門限。這導(dǎo)致Q1截止，電流以斜率m2下降，直至下一個(gè)振蕩周期。如果系統(tǒng)有一個(gè)擾動(dòng)加到控制電壓上，產(chǎn)生一個(gè)小的△I（圖中虛線），系統(tǒng)將不穩(wěn)定。

　　為了能使系統(tǒng)在占空比大于50％或連續(xù)電感電流條件下仍能可靠工作，將④端口的鋸齒波電壓通過射極跟隨器Q2送入③端口，從而在電流取樣端上增加了一個(gè)與脈寬調(diào)制時(shí)鐘同步的人為斜坡，可以在后續(xù)周期將△I擾動(dòng)減小至零，如圖4B所示。該補(bǔ)償斜坡的斜率必須等于或略大于m2/2，系統(tǒng)才具有穩(wěn)定性。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)的保護(hù)電路有：
● 輸出過壓保護(hù)電路Ⅰ。當(dāng)輸出電壓較高，通過電壓反饋電路使得②端口電壓超過2.5V時(shí)，內(nèi)部觸發(fā)器復(fù)位，外接Q1截止，達(dá)到輸出過壓保護(hù)的目的。
● 輸出過壓保護(hù)電路Ⅱ。當(dāng)輸出電壓升高，高于D9的擊穿電壓時(shí)，穩(wěn)壓二極管D9擊穿，可控硅SCR觸發(fā)導(dǎo)通，使光電耦合器二極管的負(fù)端電壓降為0V，光電耦合器飽和，②端口電壓為最大值，Q1一直截止，達(dá)到輸出過壓保護(hù)的目的。
● 輸出過流、過載保護(hù)電路。在電路過流、過載時(shí)，輸出電壓降低，Q3、D4、R8構(gòu)成次級(jí)過流、過載保護(hù)電路。當(dāng)次級(jí)未過載時(shí)，Q3、D4截止；當(dāng)次級(jí)過載時(shí)，Q3、D4導(dǎo)通，④端口電位下降，鋸齒波振蕩器停振，達(dá)到過流、過載保護(hù)的目的。
● Q1過流保護(hù)電路。當(dāng)電源電壓異常時(shí)，開關(guān)回路的電流增大，取樣電阻R15上的電壓超過1V時(shí)，內(nèi)部觸發(fā)器復(fù)位，外接Q1截止，有效地保護(hù)了Q1。

結(jié)論
　　本系統(tǒng)采用UC3842設(shè)計(jì)的電流控制型開關(guān)電源，克服了電壓控制型開關(guān)電源電壓調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率差的缺點(diǎn)，并且性能可靠，電路簡(jiǎn)單。該電源是20～80W的小功率開關(guān)電源的理想電源。