用NCP1200代换脉宽调制控制UC3842的应用电路

1、用用 NCP1200NCP1200 代换脉宽调制控制代换脉宽调制控制 UC3842UC3842 的应用电路的应用电路摘要：摘要：介绍了低功率通用离线电源的脉宽调制电流模式控制器NCP1200 的优点及其代换电路，同时结合代换电路，指出了实际应用中出现的问题和解决办法。 ; mso-hansi-font-family: Times NewRoman关键词：关键词：脉宽调制控制器 电流模式控制 NCP1200NCP1200 是 ON Semiconductor 公司生产的低功率通用离线电源脉宽调制电流模式控制器，它代表向超密集型开关电源的大飞跃。该器件在对元件数据要求比较严格的场合，特别是在低价

2、AC/DC 变换器或辅助电源等应用方面，不失为理想的选择。NCP1200 包含了基于 UC3842 的电源中通常所需的所有必要元件，包括定时元件、反馈器件、低通滤波器和自供电等。1 1 NCP1200NCP1200 的结构与设计特点的结构与设计特点1.1 NCP1200 的内部结构NCP1200 采用标准电流模式体系，关断时间由峰值电流设置点确定。其内部结构如图 1 所示，器件内部集成有跳周期比较器、40/60/100kHz 时钟、Q 触发器 D0.8 复位、欠压锁定高低稳压器等。出于 NCP1200 内置有时钟发生器，所以无需外接 R-C 元件。它的工作频率可在 40kHz、60kHz 或

3、100kHz 中选择。光耦合器直接接至反馈管脚 2 上，内部的集成电路控制监视信号流。250ns 的前缘消隐（LEB）电路节省了一个外部 R-C 网络。NCP1200 采用 SO-8 或 DIP8 封装。其管脚说明如表 1 所列。表表 1 1 NCP1200NCP1200 的管脚说明的管脚说明引脚号引脚名称功能说明1Adj调整起跳峰值电流该引脚用来调整开始跳周期工作的电平2FB设置峰值电流设置点通过将一个光耦合器连到该引脚，可随输出功率的需求来调整峰值电流设置点3CS电流检测输入用于检测初级电流并通过一个 L.E.B 将其送入内部比较器4Gnd集成电路接地端5Drv驱动脉冲驱动器至外部 MOS

4、FET 的输出6Vcc集成电路电源该引脚连接一个典型值为 10F 的外部电容7NC空脚8HV从交流线路上产生 Vcc该引脚连到高压干线上，可向 Vcc 大容易注入一恒定电流1.2 设计特点（1）低待机功耗NCP1200 具有符合美国能源之星（Energy Star）和欧洲蓝天使（BlueAngel）等待机能耗规定的低成本解决方案。由于开关电源在正常负载条件下具有良好的效率，而在输出功率减小时，其效率将开始下降。因此如果采用跳过一些不需要的开关周期的方法，NCP1200 就可以大大减小在轻负载时的功率消耗。在空载情况下，NCP1200 的总待机功率可达到国际能源机构（IEA）最新建议的要求。（2

5、）无需辅助电源绕组NCP1200 拥有专利的甚高压集成电路（VHVIC）技术，此技术使集成电路可由高压直流干线直接供电，即 NCP1200 具有动态自供电（DSS）功能。因此，在电池充电器应用中，使用 NCP1200 时无需设计专门的初级电路来应付辅助电源的瞬间丢失（如当 Vout 降低时）。（3）工作时无音频噪声NCP1200 在大的峰值电流时并不跳周期，而是等待直至峰值电流降至用户可调的最大限制值的 1/3 以下时才发生跳周期，这使得变压器不发生振鸣，因而可选择便宜的磁性器件而不会出现噪声。（4）短路保护通过持续监视反馈线的状况，NCP1200 能检测到出现短路的情况，并立即将输出功率减少

6、，对对整个电路保护。一旦短路消失，控制器即回复正常工作。因此，对于给定的应用（如恒定输出功率的电源），可以很方便地断开这个保护功能。此外，NCP1200 还具有 110mA 峰值拉/灌电流能力、直接光耦连接以及内部热关断等优点。2 2 代换电路代换电路图 2 是用 NCP1200 代替 UC3842 的代换电路，该控制芯片通常应用在单端反击电路中，电路中的 NCP1200 直接由高压直流干线供电。假如对代换电路做些小调整将会有意想不到的结果。（1）进一步降低总待机功耗集成电路内部的功耗由其内部各电子模块（时钟、比较器、驱动器等）的功耗组成，但也取决于 MOSFET 的栅极电荷量 Qg。驱动 M

7、OSFET 的平均电流（不包含驱动器的效率，并忽略各种电压降）为：I=fswQg/2其中，fsw 为最大开关频率(Hz)；Qg 为 MOSFET 的栅极电荷（C）所以可以通过以下方法进一步来减小功耗；*用具有小栅极电荷量 Qg 的 MOSFET；*通过一个二极管将脚 8 连至电源输入端；*如果采用辅助绕组使 Vcc 电平持续保持在 Vccl 之上，那么，内部启动源将自动断开而集成电路将完全由此绕组自供电。而且，来自主干线的总功率将明显降低。但必须确保辅助电压不超过 16V，特别是在过冲瞬态情况下（例如突然去掉负载）。因此，还应采用有效的过压保护（OVP）。（2）过载检测失效将一个 20k的电阻

8、从 FB 接至地端将使过载保护电路失效。这是一个非常有用的方法，特别是在需要构建一个恒输出功率变换器时。（3）跳周期调节通过改变管脚 1 上出现的直流电压，可以调节跳周期发生时的电流值。在缺省情况下，峰值电流会在降至最大峰电流的三分之一以下时发生跳周期。如果需要在更大的电流时进入待机状态，可简单地将一个电阻接在管脚 6（Vcc）上以提升管脚 1 的电平。相反地如果认为缺省的跳周期峰值电流设定点太高，也可将一个电阻从管脚 1 接地而使其降低。管脚 1 的输出电阻典型值为 24k。（4）外接 MOSFET由于允许集成电路外接 MOSFET，所以可选用防雪崩器件。某种情况下（例如低输出功率时），不用

9、有源箝位电路也能工作。但如果此泄漏通路持续施加超过 MOSFET BVdss 的漏极-源极电压，则必须使用箝位网络，且必须有一个无源 RC 网络或一个瞬态电压抑制器 TVS。此外，通过控制 MOSFET 的栅极信号还可以降低器件的变换速率，从而减小电磁干扰（EMI）。图图 2 2 代换电路代换电路3 3 应注意的问题及解决办法应注意的问题及解决办法如果器件是工作在 250V 交流干线上，则最大整流电压可高至 350V 直流。假如使用的 NCP1200 是 100kHz 型号，那么，其功耗为 3401.8mA=612mW（1.8mA 的数值在更高工作温度时会下降）。而 DIP8 封装的 NCP1200 所提供的结到空气的热阻 Roj-A 为 100/W。因此，在已知最大工作环境温度（如70）和最大允许结温（125）条件下，它的最大功耗为 550mW，这已超过100kHz 型号所设的最差功耗为 550mW，这已超过 100kHz 型号所设的最差功耗预算。对此，可以通过以下方法来解决：一是在 NCP1200 的 DIP8 焊盘周围增加一些铜箔面积。二是在引脚 8 外串联一个二极管，以使最大输入电压降至 222V（2350/），从而使功耗低于 400mW。还有一个办法就是通过一个辅助绕组来实现自供电，以永久断开自供电。SO