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IR3842电路工作原理与应用解析

【摘要】:C1、L2、C2组成第二级π形滤波抑制电路。R27与IC2构成2.5V基准电压,该电压加到IC3B的3脚同相输入端,反相输入由电阻R30、R31分压取得,分压电压加到IC3B的2脚。同时,由于负载电流超出设计值,通过高频变压器耦合,开关管的源极电流上升,R20检测电压上升,通过R19引起IC1的3脚电压上升。当该电压超过1V时,IC1将关闭6脚输出,第二次起到过电流保护时作用。

1.低通滤波EMI抑制电路

交流50Hz电压,通过L1C1L2C2两级滤波,最后到达UR桥式整流,如图3-17所示。此级电路的主要用途不是滤波,而是抑制或消除辐射干扰和传导干扰。为了保护人身安全及电源不被损坏,电路安装了灭弧熔丝FU及压敏电阻RV。L1是输入第一级FMI抑制电感L1采用高磁导率磁心,绕制的匝数较多,电感量稍大,用于抑制中、低频电磁干扰和电源本身所产生的传导干扰。C1L2C2组成第二级π形滤波抑制电路。L2的电感量比L1低,主要抑制中、高频电磁干扰,抑制干扰能量的高低与PCB的布线合理性有很大关系。压敏电阻RV,不仅是保护电源安全,还为降低谐波含量、提高功率因数起到一定的作用。

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图3-18 IR3842结构框图

2.桥式整流滤波及功率转换电路

UR是桥式整流,整流后的100Hz脉动电压经电容C3滤波,其整流后高次谐波进入C4旁路,使输出达375V的直流电压为后面电路的纹波电流减少创造条件。IR3842的功率转换是这样的:从L3的输出电压,取出一信号电压与IC2的2.5V基准电压比较,其差值经光耦合器PC进入IC1的8脚,见图3-18,信号电压经片内R1R2分压,分压信号进入振荡放大器放大后,又与片外检测电流比较,转换脉宽调制,PWM的电压再次驱动放大由6脚输出推动VT1的栅极,调制脉冲的宽窄就是改变二次绕组输出电压的高低。图中VS1、VD1是网络吸收回路;R5R6为电源启动电阻,启动时间的长短由滤波电容C10及向C10充电电流的大小决定;随着输入电压的波动和输出负载轻重的变化,功率转换电路将及时地调制脉冲宽度,并在调整过程中,实施各种保护,这就是PWM的工作原理。

3.斜坡补偿电路

当触发脉冲的上升沿接近触发电平时,如果有干扰脉冲混入电路,开关管就可能提前导通,结果造成开关电源工作不稳定。占空比越大,上升沿越平缓,电源的稳定性越差。为了保证占空比大于0.5时开关电源能稳定工作,需要对电路进行斜坡补偿。斜坡补偿的方式有多种。图3-17中的定时电容C7将它的充电电压波形与电流取压电阻R20的电压波形相叠加。VT2是斜坡补偿晶体管,VT2集电极接到R16直至IC1的3脚,C7的充电电压与R20的采样电压叠加,两条波形叠加后的波幅大大增加,整个曲线的斜坡坡度增大,使触发电平的斜坡曲线急速上升,这样,在同样位置的同样波幅的干扰脉冲,就不能使开关电源提前导通,从而有效地保证了开关电源稳定的工作。

4.反馈检测电路

反馈检测电路由电流放大器IC3B、IC2、PC、VD7R30R31等组成。R27与IC2构成2.5V基准电压,该电压加到IC3B的3脚同相输入端,反相输入由电阻R30R31分压取得,分压电压加到IC3B的2脚。若输出电压发生变化,2脚电压也发生变化,使PC的发光二极管的电流跟着发生变化,这时光敏晶体管的集电板电流也紧跟其变化,PWM的占空比也随之进行调节,最终使输出电压达到稳定的目的。R32C18运算放大器反相输入环路补偿元件。IC3B的3脚是电压采样输入端,由它来调整输出电压的稳定。IC3A的6脚是电流采样输入端,由它来调整负载电流的稳定。

5.过电压过电流保护电路

当输出负载过大时,瞬态电压抑制器在大电流作用下将会反向击穿,同时电流检测电阻R22会产生高电压,此电压送到IC3A的6脚,它与5脚的基准电压比较,从7脚输出低的控制电压,PC发光二极管发出强光,PC接收晶体管转换为高的电流从IC1的8脚输入,促使IC1片内的PWM锁存器关闭,触发脉冲消失,电源工作停止,实施过电流保护。同时,由于负载电流超出设计值,通过高频变压器耦合,开关管的源极电流上升,R20检测电压上升,通过R19引起IC1的3脚电压上升。当该电压超过1V时,IC1将关闭6脚输出,第二次起到过电流保护时作用。当输出端发生短路时,电路将自动进入“打嗝”模式,故障排除后电路自动复位。