UC3843组成小功率开关电源课件

二部分:开关电源二部分:开关电源1开关稳压电源的优点

[1].功耗小，效率高，可达到80%,而线性电源只有30～40%。[2].体积小，重量轻,体积和重量只有线性电源的20～30%。[3].稳压范围宽。[4].滤波的效率大为提高，使滤波电容的容量和体积大为减少。只有线性稳压电源中滤波电容的1/500—1/1000。[5].电路形式灵活多样，有自激式和他激式，有调宽型和调频型。开关稳压电源的优点

[1].功耗小，效率高，可达到80%,而2开关电源有两种基本形式一种是脉冲宽度调制（PWM）其特点是固定开关的频率。通过改变脉冲宽度来调节占空比(D)；另一种是脉冲频率调制（PFM），其特征是固定脉冲宽度，利用改变开关频率的方法来调节占空比二者的电路不同，但作用效果相同，均可达到稳压之目的，都属于时间比率控制方式（TRC），开关电源有两种基本形式3

开关稳压电源的缺点

存在较为严重的开关干扰。开关稳压电源中，功率调整晶体管V工作在开关状态，它产生的交流电压和电流通过电路中的其他元器件产生尖峰干扰和谐振干扰，这些干扰如果不采取一定的措施进行抑制、消除和屏蔽，就会严重地影响整机的正常工作。此外由于开关稳压电源振荡器没有工频变压器的隔离，这些干扰就会串入工频电网，使附近的其他电子仪器、设备和家用电器受到严重的干扰。

开关稳压电源的缺点

存在较为严重的开关干扰。开关稳压电源4开关电源基本工作原理:通过高频开关技术将输入的较高的交流电压(AC)转换为设备所需要的较低的直流电压(DC)。

开关电源5开关电源的工作流程当市电进入电源后，先经过扼流线圈和电容滤波去除高频杂波和干扰信号，然后经过整流和滤波得到高压直流电。接着通过开关电路把直流电转为高频脉动直流电，再送高频开关变压器降压。然后滤除高频交流部分，这样最后输出供设备使用相对纯净的低压直流电。

开关电源的工作流程当市电进入电源后，先经过扼流线6开关电路的原理开关电路的原理是由开关管和PWM（PulseWidthModulation）控制芯片构成振荡电路，产生高频脉冲。将高压整流滤波电路产生的高压直流电变成高频脉冲直流电，送到主变压器降压，变成低频脉冲直流电。

开关电路的原理开关电路的原理是由开关管和PWM（Pulse7开关稳压电源的原理图及等效原理框图开关稳压电源的原理图及等效原理框图8开关稳压电源的分类

开关稳压电源的分类9开关稳压电源的种类

(一)开关稳压电源的种类(一)10开关稳压电源的种类(二)开关稳压电源的种类(二)11开关稳压电源的种类(三)开关稳压电源的种类(三)12EMI电路的主要作用EMI电路的作用是滤除由电网进来的各种干扰信号，防止电源开关电路形成的高频扰窜电网。EMI是CCC认证一个重要内容。

开关电源内脉冲信号产生的谐波电平:

电源线的传导干扰（频率范围为0.15～30MHz)电场辐射干扰（频率范围为30～1000MHz）EMI电路的主要作用EMI电路的作用是滤除由电网进来的各种135W开关电源电路5W开关电源电路144W开关型5V电源电路4W开关型5V电源电路15TOP开关结构及工作原理:TOP开关集各种控制功能、保护功能及耐压700V的功率开关MOSFET于一体，采用TO220或8脚DIP封装。少数采用8脚封装的TOP开关，除D、C两引脚外，其余6脚实际连在一起，作为S端，故仍系三端器件。三个引出端分别是漏极端D、源极端S和控制端C。其中，D是内装MOSFET的漏极，也是内部电流的检测点，起动操作时，漏极端由一个内部电流源提供内部偏置电流。控制端C控制输出占空比，是误差放大器和反馈电流的输入端。在正常操作时，内部的旁路调整端提供内部偏置电流，且能在输入异常时，自动锁定保护。源极端S是MOSFET的源极，同时是TOP开关及开关电源初级电路的公共接地点及基准点。TOP开关结构及工作原理:TOP开关集各种控制功能、保护功16TOP开关结构电路:TOP开关结构电路:17一款手机充电器一款手机充电器电路一款手机充电器一款手机充电器电路18UC3843组成小功率开关电源

UC3843是近年来问世的新型脉宽调制集成电路，它具有功能全，工作频率高，引脚少外围元件简单等特点，它的电压调整率可达0.01%V，非常接近线性稳压电源的调整率。工作频率可达500kHz，启动电流仅需1mA，所以它的启动电路非常简单。UC3843组成小功率开关电源UC3843是近年来问世的19UC3842-UC3845的外形图

UC3843有4种封装形式，一种是14pin双列直插和SOP-14，另一种是8pin双列直插和SOP-8。我们以最简的8pin封装简述其工作原理。UC3842-UC3845的外形图

UC3843有4种封装20内部框图

pin(1)是补偿端，外接电阻电容元件以补偿误差放大器的频率特性。第(2)脚是反馈端，将取样电压加至误差放大器的反相输入端，再与同相输入端的基准电压进行比较，输出误差控制电压。第(3)脚接过流检测电阻,组成过流保护电路。RT/RC为锯齿波振荡器的定时电阻和电容的公共端，内部基准电压为VREF=5V。输入电压Vi≤30V，输出端电压Vo取决于高频变压器的变压比内部框图

pin(1)是补偿端，外接电阻电容元件以补偿误差放21uc3844应用电路uc3844应用电路22UC3843稳压原理UC3843是这个开关的电源的核心元件，它产生脉宽可调而频率固定的脉冲输出，推动开关功率管的导通和截止，通过高频变压器换能将电压输出到次级绕组上，再经整流和滤波向负载提供直流电源，电源兼反馈绕组取得的控制电压同时输入UC3843的误差放大器，与基准电压比较产生控制电压，控制输出脉宽的占空比，从而达到稳压目的。

UC3843稳压原理UC3843是这个开关的电源的核心元件23UC3844电路:UC3844电路:24TOP232-234(TOPSwitch-FX)

系列开关电源电路（一）

外围元件少，节约成本。

集成了软启动功能，使启动过压、过冲减至最小。

外部可精确设定限流。

占空比更宽，功率更大，输入电容更小。

线欠压（UV）保护，消除关断故障。

线过压（OV）保护，消除浪涌现象。

通过同一电阻设定OV/UV门限，降低DCmax。采用频率抖动降低EMI及EMI滤波费用。

无需虚拟负载即可调节至零负载。

频率130kHz，变压器及整机电源尺寸更小。

为视频应用提供频率减半选项。

滞后热关断使器件可自动恢复工作。热滞后值较大，防止电路板过热。

省略部分引脚的标准工业封装加强了高压引脚的漏电距离。

可运用远程开关功能启动或关断。

可与较低频率同步。

TOP232-234(TOPSwitch-FX)

系列开关25内部框图内部框图26引脚功能说明

漏极引脚(D)：高压MOSFET漏极引脚输出，通过内部的开关式高压电流源提供启动偏置电流。该引脚还是内部电流检测点。

多功能引脚(M)：过压（OV），欠压（UV），降低DCmax的前馈、流限外部设定、远程通/断和同步的输入引脚。连接源极引脚则取消此脚所有功能，使TOPSwitch-FX以简单的三端模式工作（类似于TOPSwitch-II）。

频率引脚(F)（仅限Y型封装）：选择开关频率的输入引脚，如果连接源极引脚为130kHz，连接控制引脚为65kHz。P和G封装只能以130kHz频率工作。

控制引脚(C)：用于占空比控制的误差放大器和反馈电流的输入脚，与内部并联稳压器相连接，提供正常工作时的内部偏置电流。亦用作电源旁路和自动重启动/补偿电容的连接点。

源极引脚(S)：与高压功率回路连接的MOSFET源极引脚的输出，初级控制电路的公共点和参考点。

引脚功能说明

漏极引脚(D)：高压MOS27实物图实物图28开关集成电路TL494

内部原理图开关集成电路TL494

内部原理图29

二部分:开关电源二部分:开关电源30开关稳压电源的优点

[1].功耗小，效率高，可达到80%,而线性电源只有30～40%。[2].体积小，重量轻,体积和重量只有线性电源的20～30%。[3].稳压范围宽。[4].滤波的效率大为提高，使滤波电容的容量和体积大为减少。只有线性稳压电源中滤波电容的1/500—1/1000。[5].电路形式灵活多样，有自激式和他激式，有调宽型和调频型。开关稳压电源的优点

[1].功耗小，效率高，可达到80%,而31开关电源有两种基本形式一种是脉冲宽度调制（PWM）其特点是固定开关的频率。通过改变脉冲宽度来调节占空比(D)；另一种是脉冲频率调制（PFM），其特征是固定脉冲宽度，利用改变开关频率的方法来调节占空比二者的电路不同，但作用效果相同，均可达到稳压之目的，都属于时间比率控制方式（TRC），开关电源有两种基本形式32

开关稳压电源的缺点

存在较为严重的开关干扰。开关稳压电源中，功率调整晶体管V工作在开关状态，它产生的交流电压和电流通过电路中的其他元器件产生尖峰干扰和谐振干扰，这些干扰如果不采取一定的措施进行抑制、消除和屏蔽，就会严重地影响整机的正常工作。此外由于开关稳压电源振荡器没有工频变压器的隔离，这些干扰就会串入工频电网，使附近的其他电子仪器、设备和家用电器受到严重的干扰。

开关稳压电源的缺点

存在较为严重的开关干扰。开关稳压电源33开关电源基本工作原理:通过高频开关技术将输入的较高的交流电压(AC)转换为设备所需要的较低的直流电压(DC)。

开关电源34开关电源的工作流程当市电进入电源后，先经过扼流线圈和电容滤波去除高频杂波和干扰信号，然后经过整流和滤波得到高压直流电。接着通过开关电路把直流电转为高频脉动直流电，再送高频开关变压器降压。然后滤除高频交流部分，这样最后输出供设备使用相对纯净的低压直流电。

开关电源的工作流程当市电进入电源后，先经过扼流线35开关电路的原理开关电路的原理是由开关管和PWM（PulseWidthModulation）控制芯片构成振荡电路，产生高频脉冲。将高压整流滤波电路产生的高压直流电变成高频脉冲直流电，送到主变压器降压，变成低频脉冲直流电。

开关电路的原理开关电路的原理是由开关管和PWM（Pulse36开关稳压电源的原理图及等效原理框图开关稳压电源的原理图及等效原理框图37开关稳压电源的分类

开关稳压电源的分类38开关稳压电源的种类

(一)开关稳压电源的种类(一)39开关稳压电源的种类(二)开关稳压电源的种类(二)40开关稳压电源的种类(三)开关稳压电源的种类(三)41EMI电路的主要作用EMI电路的作用是滤除由电网进来的各种干扰信号，防止电源开关电路形成的高频扰窜电网。EMI是CCC认证一个重要内容。

开关电源内脉冲信号产生的谐波电平:

电源线的传导干扰（频率范围为0.15～30MHz)电场辐射干扰（频率范围为30～1000MHz）EMI电路的主要作用EMI电路的作用是滤除由电网进来的各种425W开关电源电路5W开关电源电路434W开关型5V电源电路4W开关型5V电源电路44TOP开关结构及工作原理:TOP开关集各种控制功能、保护功能及耐压700V的功率开关MOSFET于一体，采用TO220或8脚DIP封装。少数采用8脚封装的TOP开关，除D、C两引脚外，其余6脚实际连在一起，作为S端，故仍系三端器件。三个引出端分别是漏极端D、源极端S和控制端C。其中，D是内装MOSFET的漏极，也是内部电流的检测点，起动操作时，漏极端由一个内部电流源提供内部偏置电流。控制端C控制输出占空比，是误差放大器和反馈电流的输入端。在正常操作时，内部的旁路调整端提供内部偏置电流，且能在输入异常时，自动锁定保护。源极端S是MOSFET的源极，同时是TOP开关及开关电源初级电路的公共接地点及基准点。TOP开关结构及工作原理:TOP开关集各种控制功能、保护功45TOP开关结构电路:TOP开关结构电路:46一款手机充电器一款手机充电器电路一款手机充电器一款手机充电器电路47UC3843组成小功率开关电源

UC3843是近年来问世的新型脉宽调制集成电路，它具有功能全，工作频率高，引脚少外围元件简单等特点，它的电压调整率可达0.01%V，非常接近线性稳压电源的调整率。工作频率可达500kHz，启动电流仅需1mA，所以它的启动电路非常简单。UC3843组成小功率开关电源UC3843是近年来问世的48UC3842-UC3845的外形图

UC3843有4种封装形式，一种是14pin双列直插和SOP-14，另一种是8pin双列直插和SOP-8。我们以最简的8pin封装简述其工作原理。UC3842-UC3845的外形图

UC3843有4种封装49内部框图

pin(1)是补偿端，外接电阻电容元件以补偿误差放大器的频率特性。第(2)脚是反馈端，将取样电压加至误差放大器的反相输入端，再与同相输入端的基准电压进行比较，输出误差控制电压。第(3)脚接过流检测电阻,组成过流保护电路。RT/RC为锯齿波振荡器的定时电阻和电容的公共端，内部基准电压为VREF=5V。输入电压Vi≤30V，输出端电压Vo取决于高频变压器的变压比内部框图

pin(1)是补偿端，外接电阻电容元件以补偿误差放50uc3844应用电路uc3844应用电路51UC3843稳压原理UC3843是这个开关的电源的核心元件，它产生脉宽可调而频率固定的脉冲输出，推动开关功率管的导通和截止，通过高频变压器换能将电压输出到次级绕组上，再经整流和滤波向负载提供直流电源，电源兼反馈绕组取得的控制电压同时输入UC3843的误差放大器，与基准电压比较产生控制电压，控制输出脉宽的占空比，从而达到稳压目的。

UC3843稳压原理UC3843是这个开关的电源的核心元件52UC3844电路:UC3844电路:53TOP232-234(TOPSwitch-FX)

系列开关电源电路（一）

外围元件少，节约成本。

集成了软启动功能，使启动过压、过冲减至最小。

外部可精确设定限流。

占空比更宽，功率更大，输入电容更小。

线欠压（UV）保护，消除关断故障。

线过压（OV）保护，消除浪涌现象。

通过同一电阻设定OV/UV门限，降低DCmax。采用频率抖动降低EMI及EMI滤波费用。

无需虚拟负载即可调节至零负