浅谈如何执行电流型开关电源中电压反馈电路的设计

　　摘要：在传统的电压型控制中，只有一个环路，动态性能差。当输入电压有扰动时，通过电压环反馈引起占空比的改变速度比较慢。因此，在要求输出电压的瞬态误差较小的场合，电压型控制模式是不理想的。为了解决这个问题，可以采用电流型控制模式。下文将介绍电流型开关电源中电压反馈电路的设计方案。

　　1 电路类别、实现主要功能描述

　　下图所示电路属于电压反馈电路，当输出电压变化时，通过此反馈电路反馈给控制芯片，从而调节输出电压，使输出电压稳定。 电路如下图：

　　电压反馈电路

　　1.2工作原理分析

　　当输出电压变化时，通过R27和R28分压，U15的反相输入端电压变化，通过和U15的同相输入端的固定电压比较，通过运放放大输出变化的电压，从而通过光耦发光二极管端的电流变化，传 到光耦的三级管输出变化，再输入到控制芯片，控制芯片再调节输出电压，从而达到输出电压稳定。

　　2 uc3842简介

　　图1为UC3842PWM控制器的内部结构框图。其内部基准电路产生+5V基准电压作为UC3842内部电源，经衰减得2.5V电压作为误差放大器基准，并可作为电路输出5V/50mA的电源。振荡器产生方波振荡，振荡频率取决于外接定时元件，接在4脚与8脚之间的电阻R与接在4脚与地之间的电容C共同决定了振荡器的振荡频率，f=1.8/RC.反馈电压由2脚接误差放大器反相端。1脚外接RC网络以改变误差放大器的闭环增益和频率特性，6脚输出驱动开关管的方波为图腾柱输出。3脚为电流检测端，用于检测开关管的电流，当3脚电压≥1V时，UC3842就关闭输出脉冲，保护开关管不至于过流损坏。 UC3842PWM控制器设有欠压锁定电路，其开启阈值为16V，关闭阈值为10V.正因如此，可有效地防止电路在阈值电压附近工作时的振荡。

　　1.1 UC3842具有以下特点：

　　1、管脚数量少，外围电路简单，价格低廉；

　　2、电压调整率很好；

　　3、负载调整率明显改善；

　　4、频响特性好，稳定幅度大；

　　5、具有过流限制、过压保护和欠压锁定功能。

　　1.2 UC3842具有良好的线性调整率

　　因为输入电压Vi的变化立即反应为电感电流的变化，它不经过任何误差放大器就能在比较器中改变输出脉冲宽度，再增加一级输出电压Vo至误差放大器的控制，能使线性调整率更好；可明显地改善负载调整率，因为误差放大器可专门用于控制由于负载变化造成的输出电压变化，特别使轻负载时电压升高的幅度大大减小。误差放大器的外电路补偿网络得到简化，稳定度提高并改善了频响，具有更大的增益带宽乘积。电流限制电路得到简化，由于电阻上感应出尖峰电感电流，故能自然形成逐个脉冲限制电路，只要Rs上电平达到1V，PWM就立即关断，而且这种峰值电感电流检测技术可以灵敏地限制输出的最大电流。

　　3 UC3842常用的电压反馈电路

　　3.1输出电压直接分压作为误差放大器的输入

　　输出电压Vo经两电阻分压后作为采样信号，输入UC3842脚2（误差放大器的反向输入端）。如图2.

　　这种电路的优点是采样电路简单，缺点是输入电压和输出电压必须共地，不能做到电气隔离。势必引起电源布线的困难，而且电源工作在高频开关状态，容易引起电磁干扰，必然带来电路设计的困难，所以这种方法很少使用。

　　3.2 辅助电源输出电压分压作为误差放大器的输入

　　单端反激式变压器T的辅助绕组上产生的感应电压随着输出电压升高而升高，该电压经过整流、滤波和稳压网络后得到一直流电压，给UC3842供电。同时该电压经两电阻分压后作为采样电压，送入UC3842的脚2.

　　当UC3842启动后，若反馈绕组不能提供足够的UF，电路就会不停地起动 ，出现打嗝现象。另外，根据经验，若UF大于17.5V时， 也会引起UC3842工作异常，导致输出脉冲占空比变小，输出电压变低。故而反馈绕组匝数的选取及其缠绕是非常重要的，一般可按13~15V设计，使 UC3842正常工作时，7脚的电压维持 在13V左右。

　　这种电路的优点是采样电路简单，副边绕组、原边绕组和辅助绕组之间没有任何的电气通路，容易布线。缺点是并非从副边绕组直接得到采样电压，稳压效果不好，实验中发现，当电源的负载变化较大时，基本上不能实现稳压。该电路适用于针对某种固定负载的情况。

　　3.3 采用线性光耦改变误差放大器的输入误差电压

如图3所示，该开关电源的电压采样电路有两路：一是辅助绕组的电压经D1，D2，C1，C2，C3，R9组成的整流、滤波和稳压后得到16V的直流电压给UC3842供电，另外，该电压经R2及R4分压后得到一采样电压，该路采样电压主要反映了直流母线电压的变化；另一路是光电耦合器、三端可调稳压管Z和R4，R5，