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對(duì)UC3842集成塊組成的彩顯開關(guān)電源電路進(jìn)行分析和優(yōu)化改進(jìn)
湛江市技師學(xué)院 張用彪 2013/8/20 19:09:57
摘要：彩色顯色器的品牌雖然有很多種，但電路的結(jié)構(gòu)基本上都是一樣的。電源電路大多數(shù)以振蕩、穩(wěn)壓集成等電路驅(qū)動(dòng)功率MOS管構(gòu)成的它激式開關(guān)穩(wěn)壓電源電路。本人根據(jù)自己在教學(xué)過程中對(duì)彩顯電路的分析、摸索和查閱大量的資料，以“理論與實(shí)踐”相結(jié)合的教學(xué)理念，談?wù)劜噬@色器電路工作原理與故障判斷及檢修實(shí)例。
關(guān)健詞：電源 UC3842 原理分析 優(yōu)化改進(jìn)
前言：
目前利用的UC284X/UC84X集成塊組成的都是高性能的電流型開關(guān)電源控制電路。它們有適合于離線式開關(guān)穩(wěn)壓電源或者直流-直流轉(zhuǎn)換器電路；較低的啟動(dòng)電流（I﹤1mA）；具有自動(dòng)補(bǔ)償功能；增強(qiáng)的負(fù)載響應(yīng)特性；欠壓鎖定輸出。它的最大工作頻率達(dá)到了500KHZ。
一、由UC3842組成的彩顯開關(guān)電源電路原理分析
UC3842是一種新型PWM脈寬調(diào)制集成電路，內(nèi)含脈沖信號(hào)發(fā)生器、穩(wěn)壓電路、脈寬調(diào)整電路、電壓和電流檢測電路等；是一種單端隔離電流型脈沖寬度調(diào)制集成電路。由UC3842組成的開關(guān)電源典型應(yīng)用電路如圖（1）所示，該
圖（1）開關(guān)電源電路
電路主要由消磁電路，輸入電網(wǎng)抗干擾電路，交流變直流電路，電壓變換電路，穩(wěn)壓控制電路，開關(guān)電源頻率鎖定電路等部分組成。
1．啟動(dòng)振蕩電路
在圖（1）中，接通電源開關(guān)SW901后，220V交流電壓經(jīng)保險(xiǎn)管F901，
共軛濾波器L901和L902L輸入，由VD901～VD904橋式整流，C908濾波獲得300V左右的直流電壓。這個(gè)電壓一路經(jīng)開關(guān)變壓器T901的初級(jí)⑦～⑤腳間繞組經(jīng)R913電阻加至開關(guān)管VT901的漏極；另一路經(jīng)R907、R909、R908、ZD901、VT902等構(gòu)成的有源限壓電路，使VT902管發(fā)射極獲得約45V直流電壓，再經(jīng)R911電阻對(duì)C913充電，當(dāng)C913兩端電壓達(dá)到16V時(shí)，N901（UC3842）內(nèi)的基準(zhǔn)電壓發(fā)生器啟動(dòng)，產(chǎn)生5V基準(zhǔn)電壓，并從第⑧腳輸出，經(jīng)R926送入第④腳內(nèi)的振蕩器，啟動(dòng)振蕩器工作。
2、穩(wěn)壓過程
當(dāng)電網(wǎng)電壓升高或負(fù)載變小導(dǎo)致開關(guān)電源輸出電壓升高時(shí)，經(jīng)VD909整流、C914濾波產(chǎn)生15V電壓同時(shí)升高，致使經(jīng)R915、RP901、R916、R917等形成的取樣電壓（即N901②腳上的電壓）超過2.5V。該電壓與內(nèi)部放大器同相輸入端2.5V基準(zhǔn)電壓比較后，得到的誤差控制電壓，經(jīng)放大后控制振蕩器輸出脈沖的占空比，使其變小，開關(guān)管VT901導(dǎo)通時(shí)間相對(duì)縮小，從而使輸出電壓降低；反之，當(dāng)電網(wǎng)電壓變低或負(fù)載變小導(dǎo)致開關(guān)電源輸出電壓變低時(shí)，VT901的導(dǎo)通時(shí)間變長，從而使輸出電壓升高。
3、保護(hù)電路
（1）反峰壓吸收電路。R912、VD907、C912構(gòu)成了保護(hù)開關(guān)管VT901
的反峰壓吸收電路，用來吸收VT901在由飽和進(jìn)入截止產(chǎn)生的反峰電壓。
（2）過流保護(hù)。N901的③腳為過流保護(hù)控制端，電阻R924為過流取樣電
阻，當(dāng)負(fù)載過重時(shí)，開關(guān)管VT901的源極電流變大，電阻R924上的電壓將正比增大，這樣通過隔離電阻R925將使N901的③腳電位升高，當(dāng)該腳電位升到1V左右時(shí)，N901內(nèi)部的鎖定電路動(dòng)作，使觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，關(guān)斷第⑥腳驅(qū)動(dòng)脈沖，VT901始終處于截止?fàn)顟B(tài)，從而起到了防止故障擴(kuò)大的作用。
（3）欠壓保護(hù)。當(dāng)N901⑦腳上的啟動(dòng)電壓小于16V時(shí)，電路將不能啟動(dòng)，
從而禁止顯示器在過低的電網(wǎng)電壓下工作。電路完成啟動(dòng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)下，如因負(fù)載過重或VD908、C913、R914等元件組成的整流濾波電路異常而使N901⑦腳電壓小于13V時(shí)，第⑦腳內(nèi)部的鎖定電路動(dòng)作，判斷驅(qū)動(dòng)脈沖，實(shí)現(xiàn)欠壓保護(hù)。
（4）過壓保護(hù)。該電路也設(shè)置在N901的⑦腳內(nèi)，正常工作時(shí)該腳的電壓
穩(wěn)定在14V左右。當(dāng)市電AC電壓大幅升高時(shí)，整流濾波后電壓也將上升，這一電壓通過L901進(jìn)行耦合，在③～②繞組上感應(yīng)的電勢經(jīng)VD908、C913整流濾波后的電壓也隨之上升，并加至⑦腳內(nèi)的過壓保護(hù)電路。當(dāng)該電壓達(dá)到過壓保護(hù)電路20V的啟控電壓時(shí)，過壓保護(hù)電路將會(huì)動(dòng)作，控制其內(nèi)部的振蕩器停振，⑥腳便無脈沖信號(hào)輸出，使VT901截止，從而達(dá)到了過壓保護(hù)的目的。
二、電路優(yōu)化改進(jìn)
通過對(duì)由UC3842組成的彩顯開關(guān)電源電路原理分析,發(fā)現(xiàn)UC3842的過流保護(hù)功能是通過腳③實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)腳③上檢測的電壓高于1V時(shí)，就會(huì)使UC3842內(nèi)部的比較器翻轉(zhuǎn)，將PWM鎖存器置零，使脈沖調(diào)制器處于關(guān)閉狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)了電路的過流保護(hù)。由于檢測電阻能感應(yīng)出峰值電感電（未完，下一頁）
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