分析电流控制型开关电源方案

吸收回路，用于吸收尖峰电压，防止Q1损坏。

系统中的稳压电路有：

用三极管的管压降代替稳压二极管电路中的稳压电阻R。当UI或RL变化引起输出电压UO变化时，UO的变化将反映到三极管的发射结电压UBE上，引起UCE的变化，从而调整UO，以保持输出电压的基本稳定。根据三极管所起的作用，称为调整管。由于调整管与负载是串联关系，所以图15-2-1称为串联型稳压电路。它主要由基准电压、比较放大、取样电路和调整元件组成。比较放大可以是单管放大电路、差动放大电路、集成运算放大器。调整元件可以是单个功率管，复合管或用几个功率管并联。取样电路取出输出电压UO的一部分和基准电压VREF比较。

● 电流反馈电路。Q1源极串接取样电阻R15，把电流信号变为电压信号，送入UC3842内部的电流检测比较器同相端。当Q1导通，电流斜率上升时，取样电阻R15的电压增加。一旦R15的电压等于电流检测比较器反相端的电压，内部触发器复位，Q1截止，即实现了以电流控制⑥端口激励脉冲的占空比来稳定输出电压。C19用来抑制取样电流的尖脉冲。

● 电压反馈电路。主要由可编程精密稳压器TL431和线性光电耦合器PC817组成。输出电压经R21、R22分压后得到取样电压，送到可编程精密稳压器TL431的参考端口，改变R21、R22的阻值，使TL431的稳压值变化，即可改变开关电源的输出电压。当输出电压升高时，TL431两端的电压UKA保持不变，光电耦合器控制端电流增大，②端口反馈端电压值随之增大，UC3842内部的电流检测比较器反相端的电压变低，输出端⑥端口的脉冲信号占空比变低，开关管的导通时间减少，输出电压降低;反之，如果输出电压下降时，UC3842的输出脉冲占空比增大，输出电压增高，达到稳压目的。另一方面，⑦端口电源电压由D2整流、C18滤波产生，反映了输出电压的变化，起到反馈作用，使输出电压稳定。

● 电路有前馈线调整功能。在负载不变时，输入电压突然增加，开关变压器的感应电流由于输入电压增加而迅速斜升，因反馈信号和误差信号尚未改变，限流作用发生比较快，故脉冲宽度变得比较窄。所以，市电的变化在影响输出之前己被补偿，即提高了对输入电压的响应速度。

图4 斜率补偿

当系统工作在占空比大于50%或连续电感电流条件下，会产生谐波振荡，它是由固定频率和峰值电流取样同时工作所引起，图4A显示了这种现象。如果系统有一个扰动加到控制电压上，产生一个小的△I(图中虚线)，系统将不稳定。

为了能使系统在占空比大于50%或连续电感电流条件下仍能可靠工作，将④端口的锯齿波电压通过射极跟随器Q2送入③端口，从而在电流取样端上增加了一个与脉宽调制时钟同步的人为斜坡，可以在后续周期将△I扰动减小至零，如图4B所示。该补偿斜坡的斜率必须等于或略大于m2/2，系统才具有稳定性。

系统设计的保护电路有：

● 输出过压保护电路Ⅰ。当输出电压较高，通过电压反馈电路使得②端口电压超过2.5V时，内部触发器复位，外接Q1截止，达到输出过压保护的目的。

● 输出过压保护电路Ⅱ。当输出电压升高，高于D9的击穿电压时，稳压二极管D9击穿，可控硅SCR触发导通，使光电耦合器二极管的负端电压降为0V，光电耦合器饱和，②端口电压为最大值，Q1一直截止，达到输出过压保护的目的。

● 输出过流、过载保护电路。在电路过流、过载时，输出电压降低，Q3、D4、R8构成次级过流、过载保护电路。当次级未过载时，Q3、D4截止;当次级过载时，Q3、D4导通，④端口电位下降，锯齿波振荡器停振，达到过流、过载保护的目的。

● Q1过流保护电路。当电源电压异常时，开关回路的电流增大，取样电阻R15上的电压超过1V时，内部触发器复位，外接Q1截止，有效地保护了Q1。

结论

本系统采用UC3842设计的电流控制型开关电源，克服了电压控制型开关电源电压调整率和负载调整率差的缺点，并且性能可靠，电路简单。该电源是20～80W的小功率开关电源的理想电源。