开关电源广泛应用于各类电子设备中,其性能和稳定性对整机的正常工作至关重要。在开关电源设计中,UC3842、UC3843、UC3844和UC3845等系列芯片扮演着重要的角色,它们属于PWM(脉冲宽度调制)控制器,负责开关电源的开关频率、占空比控制等关键参数的调节。
在UC384系列芯片中,虽然都是针对开关电源设计的控制器,但是每种芯片在设计参数和特性上都有所差异。为了更好地使用这些芯片,我们需要首先理解它们之间的区别。鉴别这些芯片的最简单方法是通过外接0-20V的可调电源来测量它们的特定引脚电压。具体来说,在测试过程中,将可调电源的正极接入芯片的VCC(第7脚),负极接入地(第5脚),然后逐步提高电源电压。
在这一过程中,芯片的8脚(REF)在不同的芯片中,5V参考电压的出现顺序是不一样的。UC3843和UC3845芯片在电源电压达到大约10V时,REF脚就会输出5V电压;而UC3842和UC3844芯片则需要电源电压达到16V左右REF脚才会输出5V电压。这种差异反映了不同芯片的启动特性。
另外,芯片的6脚(OUT)在没有反馈信号时,会输出最大驱动信号,但其具体电压水平会因芯片型号而异。UC3842和UC3843的6脚在没有反馈时,输出的电压会接近VCC(占空比接近100%),而UC3844和UC3845的6脚输出电压则约等于VCC的一半(占空比接近50%)。这些特性决定了在没有负载反馈的情况下,各芯片的驱动能力。
UC3842是该系列中最常用于开关电源的芯片。它集成了振荡器、高增益误差放大器、电流限制比较器等多种功能。判断UC3842芯片好坏的一个基本方法是在原电路更换外围损坏元器件后,不安装开关管的情况下,为7脚提供电源,然后检测各脚电压。如果7脚电压在10到17V之间波动,并且其他脚也有相应的电压变化,表明电路已经开始振荡,芯片基本正常。如果7脚电压很低,或者没有波动,这可能意味着芯片已经损坏。
此外,UC3842的7脚和5脚之间外接+17V左右的直流电压时,如果8脚有稳定的5V电压输出,1、2、4、6脚也有不同电压输出,则芯片基本正常。UC3842工作电流小,不易自身损坏,但是当电源开关管短路时,高电压可能会通过G极加到UC3842的6脚,导致其损坏。在某些电路设计中,为了保护UC3842,会在开关管G极和UC3842的6脚之间外接一个限流电阻。如果这个电阻损坏,那么UC3842和G极之间的限流电阻也可能会损坏,此时需要直接更换损坏的组件。
UC3842和UC3843在启动电压和关闭电压方面存在较大的区别。UC3842的启动电压为16V,关闭电压为10V,而UC3843的启动电压为8.5V,关闭电压为7.6V。由于这些参数的差异,两个系列的芯片不能直接代换。如果必须用UC3843代换UC3842,必须对电路进行适当的改造。
在开关电源的过流保护设计中,通常会使用一个较小阻值的大功率电阻作为过流保护检测电阻,连接在电源开关管的源极(S极)。这个电阻的阻值通常要小于1欧姆,如果阻值过大,可能会出现带不起负载的情况,即次极电压偏低。
在维修和设计开关电源时,了解UC384系列芯片的区别以及它们的启动电压、关闭电压等参数,对于选择合适的芯片和正确设计电路至关重要。只有深入理解这些细微的差别,才能确保电源的性能满足要求,同时也能避免因代换错误而引起的额外损坏。