反激式开关电源以其结构简单、元器件少等优点在自动控制及智能仪表的电源中得到广泛的应用。开关电源的调节部分通常采用脉宽调制PWM技术，即在主变换器周期不变的情况下，根据输入电压或负载的变化来调节功率MOSFET管导通的占空比，从而使输出电压稳定。脉宽调制的方法很多，本文中所介绍的是一种高性能的固定频率电流型脉宽集成控制芯片UC3845。该芯片是专为离线的直流至直流变换器应用而设计的。其主要特点是具有内部振荡器、高精度误差比较器、逐周电流取样比较、启动电流小、大电流图腾柱输出等。是驱动MOSFET的理想器件。

　　1 UC3845简介

　　UC3845芯片为SO8或SO14管脚塑料表贴元件。专为低压应用设计。其欠压锁定门限为8.5V（通）， 7.6V（断）。电流模式工作达500千赫输出开关频率。在反激式应用中最大占空比为0.5。输出静区时间从50%~70%可调。自动前馈补偿。锁存脉宽调制，用于逐周期限流。内部微调的参考源，带欠压锁定。大电流图腾柱输出。输入欠压锁定，带滞后。低启动及工作电流。

　　芯片管脚图及管脚功能说明

　　图1 UC3845芯片管脚图

　　1脚:输出/补偿，内部误差放大器的输出端。通常此脚与脚2之间接有反馈网络，以确定误差放大器的增益和频响。

　　2脚:电压反馈输入端。此脚与内部误差放大器同向输入端的基准电压(2.5 V)进行比较，调整脉宽。

　　3脚:电流取样输入端。

　　4脚:RT/CT。振荡器的外接电容C和电阻R的公共端。通过一个电阻接VREF，通过一个电阻接地。

　　5脚:接地。

　　6脚:图腾柱式PWM输出，驱动能力为土1 A。

　　7脚:正电源脚。

　　8脚:VREF，5 V基准电压，输出电流可达50 mA。

　　2 设计方法

　　如图所示，虚线框内为UC3845内部简化方框图。此电路即为反激式开关电源的电路图。

　　图2 基于UC3845反激式开关电源的电路图

　　2.1启动电压和电容的选择

　　交流电源115VAC经整流、滤波后为一个纹波非常小的直流高压Vdc，该电压根据交流电源范围往往可得到一个最大Vdcmax和最小电压Vdcmin。

　　Vdcmax=115*1.1*1.4=177V,

　　Vdcmin=115*0.9*1.4=144V。当直流输入电压大于144V以上时，UC3845应启动开始工作，启动电阻应由线路直流电压和启动所需电流来确定。

　　根据UC3845的参数分析可知，当启动电压低于8.5V 时, UC3845的整个电路仅消耗1mA的电流,即UC3845的典型启动电压为8.5V,电流为1mA。加上外围电路损耗约0.5mA，即整个电路损耗约1.5mA。在输入直流电压为最小电压Vdcmin时，启动电阻Rin的计算如下:

　　阻值 Rin=（Vdcmin-Vcc）/Iin=(144-8.5)/2=67KΩ,取Rin =82 KΩ

　　功率 Pin=Rin*Iin*Iin=82*103*1.5*1.5*10-6=0.184W ,取为1W

　　启动过程完成后，UC3845的消耗电流会随着MOSFET管的开通增至100mA左右。该电流由启动电容在启动时储存的电荷量来提供。此时，启动电容上的电压会发生跌落到7.6V以上，要使UC3845能保持工作,反馈绕组Ls应能及时提供馈电电压。如电压低于7.6V欠压比较器动作，PWM输出低电平。自馈电时间由UC3845的开关周期决定，取UC3845的振荡频率f=54KHZ。启动电容的容量可由下式计算得到:

　　电容 Cin=Iin/ΔVcc*f=100*10-6/(8.5-7.6)*54=2.1μf

　　取值 100μf/25V。

　　2.2反馈绕组的匝数计算

　　Ns=Np*（Vcc+0.8）（1-σmax）/（Vdcmin*σmax） 其中Np为变压器初级匝数。

　　2.3滤波

　　为滤除供电端的高频信号，Vcc对地接一个瓷片电容，在PCB布线时要注意，不能有电感成分的介入，以免产生干扰，引成电路不稳定。

　　2.4占空比σ

　　UC3845会根据输入电压的变化来调整其工作的占空比。根据UC3845的参数要求，设UC3845对应最低直流电压输入时最大占空比σmax =0.5。

　　K=Vdcmax/Vdcmin=177/144=1.22，

　　则最小占空比

　　σmin=σmax/((1-σmax)*K+σmax)=0.5/((1-0.5)*1.22+0.5)=0.45，

　　当输入直流电压在144V和177V范围内，UC3845的占空比的范围为:0.5> σ > 0.4