單端反擊式高頻變壓器升壓電路的製作方法
2023-09-14 00:38:45
單端反擊式高頻變壓器升壓電路的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種單端反擊式高頻變壓器升壓電路。具有變壓器B1和控制晶片UC3843，所述變壓器B1原邊一端接電源，另一端經場效應管Q1接地，變壓器B1與電源相連端經RC並聯電路接二極體D3負極，二極體D3正極接變壓器B1原邊的另一端，變壓器B1副邊一端接地，副邊另一端為輸出端；所述控制晶片UC3843腳6電連接所述場效應管Q1，控制該場效應管Q1開關，所述控制晶片UC3843腳2電連接採集變壓器B1輸出端電壓的電壓反饋電路，所述控制晶片UC3843腳3電連接檢測變壓器B1原邊電流的電流反饋電路。本實用新型採用控制晶片UC3843進行控制，電路簡單、響應速度快、輸出電壓穩定。
【專利說明】單端反擊式高頻變壓器升壓電路
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種單端反擊式高頻變壓器升壓電路。
【背景技術】
[0002] 隨著電子技術的發展，對電源小型化的要求越來越高。開關電源以體積小、重量 輕、用材少、效率高等特點逐步成為電子工程師首選對象；而單端反激式開關電源在小功率 開關電源中結構最為簡單，且易於實現多電壓輸出。
【發明內容】
[0003] 本實用新型要解決的技術問題是：提供一種電路簡單、響應速度快、輸出電壓穩定 的單端反擊式高頻變壓器升壓電路。
[0004] 本實用新型所採用的技術方案是：一種單端反擊式高頻變壓器升壓電路，其特徵 在於：具有變壓器B1和控制晶片UC3843,所述變壓器B1原邊一端接電源，另一端經場效應 管Q1接地，變壓器B1與電源相連端經RC並聯電路接二極體D3負極，二極體D3正極接變壓 器B1原邊的另一端，變壓器B1副邊一端接地，副邊另一端為輸出端；所述控制晶片UC3843 腳6電連接所述場效應管Q1，控制該場效應管Q1開關，所述控制晶片UC3843腳2電連接採 集變壓器B1輸出端電壓的電壓反饋電路，所述控制晶片UC3843腳3電連接檢測變壓器B1 原邊電流的電流反饋電路。
[0005] 所述電壓反饋電路包括電阻R9、R10和電位器W1，所述變壓器B1輸出端依次經電 阻R9、電位器W1和電阻R10接地，其中電位器W1動觸點與控制晶片UC3843腳2電連接。
[0006] 所述控制晶片UC3843腳1依次經電阻R7和電容C10後接地，電阻R7與電容C10 連接點與控制晶片UC3843腳2電連接。
[0007] 所述電流反饋電路包括用於變壓器B1原邊電流檢測取樣的電阻R3和一 RC濾波 器，電阻R3所檢測電流信號經RC濾波器後接控制晶片UC3843腳3。
[0008] 所述變壓器B1輸出端經二極體D4整流，電容C12濾波後供負載使用。
[0009] 本實用新型的有益效果是：本實用新型採用控制晶片UC3843進行控制，電路簡 單、響應速度快、輸出電壓穩定。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010] 圖1為實施例的電路圖。
【具體實施方式】
[0011] 如圖1所示，本實施例為一種單端反擊式高頻變壓器升壓電路，主要包括變壓 器B1和控制晶片UC3843。其中變壓器B1原邊一端接電源，另一端經場效應管Q1 (功率 M0SFET)、電阻R3接地，變壓器B1原邊的與電源相連端經RC並聯電路（電阻R5與電容C7 並聯）接二極體D3負極，該二極體D3正極接變壓器B 1原邊的另一端；變壓器B1副邊一 端接地，副邊另一端為輸出端，輸出端經二極體D4整流，電容C12濾波後供負載使用。本例 中控制晶片UC3843腳6電連接所述場效應管Q1，控制該場效應管Q1開關，從而控制變壓器 B1原邊線路通斷。
[0012] 本實施例中控制晶片UC3843腳2電連接採集變壓器B1輸出端電壓的電壓反饋電 路，包括電阻R9、R10和電位器W1，變壓器B1輸出端經整流濾波後依次經電阻R9、電位器W1 和電阻R10接地，其中電位器W1動觸點電連接控制晶片UC3843腳2。控制晶片UC3843腳 1依次經電阻R7和電容C10後接地，電阻R7與電容C10連接點與控制晶片UC3843腳2電 連接。
[0013] 本例中控制晶片UC3843腳3電連接檢測變壓器B1原邊電流的電流反饋電路，包 括用於變壓器B1原邊電流檢測取樣的電阻R3和一 RC濾波器（由電阻R4和電容C9組成)，電 阻R3與場效應管Q1連接點經電阻R4接控制晶片UC3843腳3,電阻R4與控制晶片UC3843 連接點經電容C9接地。
[0014] 控制晶片UC3843的腳7啟動電流典型值為0. 5mA，最大可到1 mA ;正常工作電流 為llmA-17 mA之間。腳7最大電壓34V，當腳7電壓大於8. 7V器件開始工作。本電路電源 電壓12V，有關資料表推薦使用30V。
[0015] 控制晶片UC3843採用固定工作頻率脈衝寬度可控調製方式，其共有8個引腳， 各腳功能如下：腳1是誤差放大器的輸出端，外接阻容元件用於改善誤差放大器的增益 和頻率特性；腳2是反饋電壓輸入端(輸入電壓範圍在-0. 3V-6. 3V之間，推薦使用範圍 0V-5.5V)，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 控制脈衝寬度，此腳電壓越高，驅動脈衝的佔空比就越小，以此穩定輸出電壓；腳3為電流 檢測輸入端(輸入電壓範圍在-〇. 3V-6. 3V之間，推薦使用範圍OV-5. 5V)，當檢測3腳電壓超 過IV時縮小脈衝寬度，使電源處於間歇工作狀態；腳4為頻率設定端，內部振蕩器的工作頻 率由外接的阻容時間常數決定，f=l. 72ARTXCT);腳5為公共接地端；腳6為推輓輸出端， 內部為圖騰柱式，上升、下降時間僅為50ns驅動能力為±1A;腳7是直流電源供電端，具有 欠、過壓鎖定功能，晶片功耗為15mW ;8腳為5V基準電壓輸出端，有50mA的負載能力。
[0016] 控制晶片UC3843工作頻率的大小，時鐘電路由電阻R6和電容C8控制。內部振蕩 器的工作頻率由外接的阻容時間常數決定：工作頻率f=l. 72AR6XC8)。
[0017] 根據需要的工作頻率，可以先確認電阻R6的值大小，則可計算出電容C8的值大 小。
[0018] 高頻變壓器輸出電壓公式：
[0019] 輸出電壓 Vo = (Ns*Vi*DV(Np*(l_D))
[0020] 其中Vi為輸入電壓；Vo為輸出電壓；Np為變壓器原邊匝數；Ns為變壓器次邊匝 數；D為佔空比。
[0021] 控制晶片UC3843內部具有可微調的振蕩器(能進行精確的佔空比控制)、溫度補償 的參考、高增益誤差放大器、電流取樣比較器。其具有低啟動電流，帶滯後的欠壓鎖定，工作 頻率可達500KHZ，腳6大電流圖騰柱式輸出特性，是驅動場效應管的理想器件。
[0022] 本實施例的工作過程如下：
[0023] 控制晶片UC3843的腳6輸出（平均輸出電流200mA)的方波信號經R1分壓後驅動 場效應管Q1，輸出的PWM脈衝控制場效應管Q1的開關，場效應管Q1的開關狀態使變壓器 B1的初級線圈產生交變電壓，實現能量向副邊的傳遞；變壓器B1原邊繞組的能量傳遞到副 邊繞組，經二極體D4整流，電容C12濾波後，供負載使用。
[0024] 電位器W1處採集到的電壓反饋到控制晶片UC3843腳2,與晶片內部誤差放大器的 反向輸入端連接，該反饋信號與誤差放大器正向輸入端的基準電壓(一般為+2. 5V)比較，結 果由控制晶片UC3843腳1輸出，經由電阻R7、電容C10和腳2協同，用來改善晶片內置誤差 放大器的增益和頻率特性，控制晶片輸出信號寬度，從而產生控制電壓。
[0025] 電阻R3用於電流檢測取樣，場效應管Q1開通時檢測電流會產生電流尖峰，該尖峰 將影響電路的穩定性，所以加一小的RC濾波器（由電阻R4、電容C9組成)來濾除尖峰，RC濾 波器的時間常數近似等於電流尖峰持續時間，通常為幾百納秒，經電阻R4、電容C9濾波後 送入晶片UC3843的腳3形成電流反饋環，所以UC3843電流型PWM控制器在保留了輸出電 壓反饋控制外，又增加了一個電流反饋環節，其構成的電源是雙閉環控制系統，電壓穩定度 高，當控制晶片UC3843腳3電壓高於IV時振蕩器停振，保護場效應管Q1和負載不至於過 流而損壞。
[0026] 當場效應管Q1截止時，變壓器B1通過二極體D3、電阻R5和電容C7釋放能量，同 時也達到了磁場復位的目的，為變壓器的下一次存儲、傳遞能量做好準備。
【權利要求】
1. 一種單端反擊式高頻變壓器升壓電路，其特徵在於：具有變壓器B1和控制晶片 UC3843,所述變壓器B1原邊一端接電源，另一端經場效應管Q1接地，變壓器B1與電源相連 端經RC並聯電路接二極體D3負極，二極體D3正極接變壓器B 1原邊的另一端，變壓器B1 副邊一端接地，副邊另一端為輸出端；所述控制晶片UC3843腳6電連接所述場效應管Q1， 控制該場效應管Q1開關，所述控制晶片UC3843腳2電連接採集變壓器B1輸出端電壓的電 壓反饋電路，所述控制晶片UC3843腳3電連接檢測變壓器B1原邊電流的電流反饋電路。
2. 根據權利要求1所述的單端反擊式高頻變壓器升壓電路，其特徵在於：所述電壓反 饋電路包括電阻R9、R10和電位器W1，所述變壓器B1輸出端依次經電阻R9、電位器W1和電 阻R10接地，其中電位器W1動觸點與控制晶片UC3843腳2電連接。
3. 根據權利要求2所述的單端反擊式高頻變壓器升壓電路，其特徵在於：所述控制芯 片UC3843腳1依次經電阻R7和電容CIO後接地，電阻R7與電容CIO連接點與控制晶片 UC3843腳2電連接。
4. 根據權利要求1或3所述的單端反擊式高頻變壓器升壓電路，其特徵在於：所述電 流反饋電路包括用於變壓器B1原邊電流檢測取樣的電阻R3和一 RC濾波器，電阻R3所檢 測電流信號經RC濾波器後接控制晶片UC3843腳3。
5. 根據權利要求1所述的單端反擊式高頻變壓器升壓電路，其特徵在於：所述變壓器 B1輸出端經二極體D4整流，電容C12濾波後供負載使用。
【文檔編號】H02M7/537GK203896211SQ201420305986
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年6月10日 優先權日:2014年6月10日
【發明者】吳斌, 張登洪, 林英, 胡紅革, 餘政革 申請人:寧波東方之光安全技術有限公司