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UC3842的原理及應用詳解

1 UC3842 內部工作原理簡介 圖1 示出了UC3842 內部框圖和引腳圖,UC3842 采用固定工作頻率脈沖寬度可控調制方式,共有8 個引腳,各腳功能如下:

①腳是誤差放大器的輸出端,外接阻容元件用于改善誤差放大器的增益和頻率特性;

②腳是反饋電壓輸入端,此腳電壓與誤差放大器同相端的2.5V 基準電壓進行比較,產生誤差電壓,從而控制脈沖寬度;

③腳為電流檢測輸入端, 當檢測電壓超過1V時縮小脈沖寬度使電源處于間歇工作狀態;

④腳為定時端,內部振蕩器的工作頻率由外接的阻容時間常數決定,f=1.8/(RT×CT);

⑤腳為公共地端;

⑥腳為推挽輸出端,內部為圖騰柱式,上升、下降時間僅為50ns 驅動能力為±1A ;

⑦腳是直流電源供電端,具有欠、過壓鎖定功能,芯片功耗為15mW;

⑧腳為5V 基準電壓輸出端,有50mA 的負載能力。  

圖1 UC3842 內部原理框圖

1

全部回復(38)
正序查看
倒序查看
2014-02-18 22:44

2 UC3842 組成的開關電源電路 

圖2 是由UC3842 構成的開關電源電路,220V 市電由C1、L1 濾除電磁干擾,負溫度系數的熱敏電阻Rt1 限流,再經VC 整流、C2 濾波,電阻R1、電位器RP1 降壓后加到UC3842 的供電端(⑦腳),為UC3842 提供啟動電壓,電路啟動后變壓器的付繞組③④的整流濾波電壓一方面為UC3842 提供正常工作電壓,另一方面經R3、R4 分壓加到誤差放大器的反相輸入端②腳,為UC3842 提供負反饋電壓,其規律是此腳電壓越高驅動脈沖的占空比越小,以此穩定輸出電壓。④腳和⑧腳外接的R6、C8 決定了振蕩頻率,其振蕩頻率的最大值可達500KHz。R5、C6用于改善增益和頻率特性。⑥腳輸出的方波信號經R7、R8 分壓后驅動MOSFEF 功率管,變壓器原邊繞組①②的能量傳遞到付邊各繞組,經整流濾波后輸出各數值不同的直流電壓供負載使用。電阻R10 用于電流檢測,經R9、C9 濾濾后送入UC3842 的③腳形成電流反饋環. 所以由UC3842 構成的電源是雙閉環控制系統,電壓穩定度非常高,當UC3842 的③腳電壓高于1V 時振蕩器停振,保護功率管不至于過流而損壞。

電路上電時,外接的啟動電路通過引腳7提供芯片需要的啟動電壓。在啟動電源的作用下,芯片開始工作,脈沖寬度調制電路產生的脈沖信號經6腳輸出驅動外接的開關功率管工作。功率管工作產生的信號經取樣電路轉換為低壓直流信號反饋到3腳,維護系統的正常工作。電路正常工作后,取樣電路反饋的低壓直流信號經2腳送到內部的誤差比較放大器,與內部的基準電壓進行比較,產生的誤差信號送到脈寬調制電路,完成脈沖寬度的調制,從而達到穩定輸出電壓的目的。如果輸出電壓由于某種原因變高,則2腳的取樣電壓也變高,脈寬調制電路會使輸出脈沖的寬度變窄,則開關功率管的導通時間變短,輸出電壓變低,從而使輸出電壓穩定,反之亦然。鋸齒波振蕩電路產生周期性的鋸齒波,其周期取決于4腳外接的RC網絡。所產生的鋸齒波送到脈沖寬度調制器,作為其工作周期,脈寬調制器輸出的脈沖周期不變,而脈沖寬度則隨反饋電壓的大小而變化。

3 電路的調試

此電路的調試需要注意:一是調節電位器RP1使電路起振,起振電流在1mA左右;二是起振后變壓器③④繞組提供的直流電壓應能使電路正常工作,此電壓的范圍大約為11~17V 之間;三是根據輸出電壓的數值大小來改變R4,以確定其反饋量的大小;四是根據保護要求來確定檢測電阻R10 的大小,通常R10 是2W、1Ω以下的電阻。

圖2 UC3842 構成的開關電源

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2014-02-19 08:20
@愛在春天
2UC3842組成的開關電源電路 圖2是由UC3842構成的開關電源電路,220V市電由C1、L1濾除電磁干擾,負溫度系數的熱敏電阻Rt1限流,再經VC整流、C2濾波,電阻R1、電位器RP1降壓后加到UC3842的供電端(⑦腳),為UC3842提供啟動電壓,電路啟動后變壓器的付繞組③④的整流濾波電壓一方面為UC3842提供正常工作電壓,另一方面經R3、R4分壓加到誤差放大器的反相輸入端②腳,為UC3842提供負反饋電壓,其規律是此腳電壓越高驅動脈沖的占空比越小,以此穩定輸出電壓。④腳和⑧腳外接的R6、C8決定了振蕩頻率,其振蕩頻率的最大值可達500KHz。R5、C6用于改善增益和頻率特性。⑥腳輸出的方波信號經R7、R8分壓后驅動MOSFEF功率管,變壓器原邊繞組①②的能量傳遞到付邊各繞組,經整流濾波后輸出各數值不同的直流電壓供負載使用。電阻R10用于電流檢測,經R9、C9濾濾后送入UC3842的③腳形成電流反饋環.所以由UC3842構成的電源是雙閉環控制系統,電壓穩定度非常高,當UC3842的③腳電壓高于1V時振蕩器停振,保護功率管不至于過流而損壞。電路上電時,外接的啟動電路通過引腳7提供芯片需要的啟動電壓。在啟動電源的作用下,芯片開始工作,脈沖寬度調制電路產生的脈沖信號經6腳輸出驅動外接的開關功率管工作。功率管工作產生的信號經取樣電路轉換為低壓直流信號反饋到3腳,維護系統的正常工作。電路正常工作后,取樣電路反饋的低壓直流信號經2腳送到內部的誤差比較放大器,與內部的基準電壓進行比較,產生的誤差信號送到脈寬調制電路,完成脈沖寬度的調制,從而達到穩定輸出電壓的目的。如果輸出電壓由于某種原因變高,則2腳的取樣電壓也變高,脈寬調制電路會使輸出脈沖的寬度變窄,則開關功率管的導通時間變短,輸出電壓變低,從而使輸出電壓穩定,反之亦然。鋸齒波振蕩電路產生周期性的鋸齒波,其周期取決于4腳外接的RC網絡。所產生的鋸齒波送到脈沖寬度調制器,作為其工作周期,脈寬調制器輸出的脈沖周期不變,而脈沖寬度則隨反饋電壓的大小而變化。3電路的調試此電路的調試需要注意:一是調節電位器RP1使電路起振,起振電流在1mA左右;二是起振后變壓器③④繞組提供的直流電壓應能使電路正常工作,此電壓的范圍大約為11~17V之間;三是根據輸出電壓的數值大小來改變R4,以確定其反饋量的大小;四是根據保護要求來確定檢測電阻R10的大小,通常R10是2W、1Ω以下的電阻。圖2UC3842構成的開關電源[圖片]
初學者可以過來看看。
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2014-02-19 08:34
@愛在春天
2UC3842組成的開關電源電路 圖2是由UC3842構成的開關電源電路,220V市電由C1、L1濾除電磁干擾,負溫度系數的熱敏電阻Rt1限流,再經VC整流、C2濾波,電阻R1、電位器RP1降壓后加到UC3842的供電端(⑦腳),為UC3842提供啟動電壓,電路啟動后變壓器的付繞組③④的整流濾波電壓一方面為UC3842提供正常工作電壓,另一方面經R3、R4分壓加到誤差放大器的反相輸入端②腳,為UC3842提供負反饋電壓,其規律是此腳電壓越高驅動脈沖的占空比越小,以此穩定輸出電壓。④腳和⑧腳外接的R6、C8決定了振蕩頻率,其振蕩頻率的最大值可達500KHz。R5、C6用于改善增益和頻率特性。⑥腳輸出的方波信號經R7、R8分壓后驅動MOSFEF功率管,變壓器原邊繞組①②的能量傳遞到付邊各繞組,經整流濾波后輸出各數值不同的直流電壓供負載使用。電阻R10用于電流檢測,經R9、C9濾濾后送入UC3842的③腳形成電流反饋環.所以由UC3842構成的電源是雙閉環控制系統,電壓穩定度非常高,當UC3842的③腳電壓高于1V時振蕩器停振,保護功率管不至于過流而損壞。電路上電時,外接的啟動電路通過引腳7提供芯片需要的啟動電壓。在啟動電源的作用下,芯片開始工作,脈沖寬度調制電路產生的脈沖信號經6腳輸出驅動外接的開關功率管工作。功率管工作產生的信號經取樣電路轉換為低壓直流信號反饋到3腳,維護系統的正常工作。電路正常工作后,取樣電路反饋的低壓直流信號經2腳送到內部的誤差比較放大器,與內部的基準電壓進行比較,產生的誤差信號送到脈寬調制電路,完成脈沖寬度的調制,從而達到穩定輸出電壓的目的。如果輸出電壓由于某種原因變高,則2腳的取樣電壓也變高,脈寬調制電路會使輸出脈沖的寬度變窄,則開關功率管的導通時間變短,輸出電壓變低,從而使輸出電壓穩定,反之亦然。鋸齒波振蕩電路產生周期性的鋸齒波,其周期取決于4腳外接的RC網絡。所產生的鋸齒波送到脈沖寬度調制器,作為其工作周期,脈寬調制器輸出的脈沖周期不變,而脈沖寬度則隨反饋電壓的大小而變化。3電路的調試此電路的調試需要注意:一是調節電位器RP1使電路起振,起振電流在1mA左右;二是起振后變壓器③④繞組提供的直流電壓應能使電路正常工作,此電壓的范圍大約為11~17V之間;三是根據輸出電壓的數值大小來改變R4,以確定其反饋量的大小;四是根據保護要求來確定檢測電阻R10的大小,通常R10是2W、1Ω以下的電阻。圖2UC3842構成的開關電源[圖片]
看來,你對UC384X系列的芯片,有想法哈
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CYX740111
LV.5
5
2014-02-19 19:47
@chenxiangyu1990
初學者可以過來看看。[圖片]!
UC38**系列是一款很老,很普通的控制IC,初學電源的人都會應用到。
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CYX740111
LV.5
6
2014-02-19 19:48
@贛辰實業-mike
看來,你對UC384X系列的芯片,有想法哈
是不是在推UC384X IC呀。
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2014-02-19 22:24
您好!UC3842后綴有一個英文字母,它們在使用上有何區別?如UC3842A、UC3842C等!可能型號有錯,請詳解。
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ddPoor
LV.2
8
2014-02-23 01:36
@愛在春天
2UC3842組成的開關電源電路 圖2是由UC3842構成的開關電源電路,220V市電由C1、L1濾除電磁干擾,負溫度系數的熱敏電阻Rt1限流,再經VC整流、C2濾波,電阻R1、電位器RP1降壓后加到UC3842的供電端(⑦腳),為UC3842提供啟動電壓,電路啟動后變壓器的付繞組③④的整流濾波電壓一方面為UC3842提供正常工作電壓,另一方面經R3、R4分壓加到誤差放大器的反相輸入端②腳,為UC3842提供負反饋電壓,其規律是此腳電壓越高驅動脈沖的占空比越小,以此穩定輸出電壓。④腳和⑧腳外接的R6、C8決定了振蕩頻率,其振蕩頻率的最大值可達500KHz。R5、C6用于改善增益和頻率特性。⑥腳輸出的方波信號經R7、R8分壓后驅動MOSFEF功率管,變壓器原邊繞組①②的能量傳遞到付邊各繞組,經整流濾波后輸出各數值不同的直流電壓供負載使用。電阻R10用于電流檢測,經R9、C9濾濾后送入UC3842的③腳形成電流反饋環.所以由UC3842構成的電源是雙閉環控制系統,電壓穩定度非常高,當UC3842的③腳電壓高于1V時振蕩器停振,保護功率管不至于過流而損壞。電路上電時,外接的啟動電路通過引腳7提供芯片需要的啟動電壓。在啟動電源的作用下,芯片開始工作,脈沖寬度調制電路產生的脈沖信號經6腳輸出驅動外接的開關功率管工作。功率管工作產生的信號經取樣電路轉換為低壓直流信號反饋到3腳,維護系統的正常工作。電路正常工作后,取樣電路反饋的低壓直流信號經2腳送到內部的誤差比較放大器,與內部的基準電壓進行比較,產生的誤差信號送到脈寬調制電路,完成脈沖寬度的調制,從而達到穩定輸出電壓的目的。如果輸出電壓由于某種原因變高,則2腳的取樣電壓也變高,脈寬調制電路會使輸出脈沖的寬度變窄,則開關功率管的導通時間變短,輸出電壓變低,從而使輸出電壓穩定,反之亦然。鋸齒波振蕩電路產生周期性的鋸齒波,其周期取決于4腳外接的RC網絡。所產生的鋸齒波送到脈沖寬度調制器,作為其工作周期,脈寬調制器輸出的脈沖周期不變,而脈沖寬度則隨反饋電壓的大小而變化。3電路的調試此電路的調試需要注意:一是調節電位器RP1使電路起振,起振電流在1mA左右;二是起振后變壓器③④繞組提供的直流電壓應能使電路正常工作,此電壓的范圍大約為11~17V之間;三是根據輸出電壓的數值大小來改變R4,以確定其反饋量的大小;四是根據保護要求來確定檢測電阻R10的大小,通常R10是2W、1Ω以下的電阻。圖2UC3842構成的開關電源[圖片]

空載功耗0.5W怎么搞?

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2014-02-23 01:37
@ddPoor
空載功耗0.5W怎么搞?
3842的震蕩頻率有什么用,它與占空比有關系嗎?為什么③腳電壓高于1V 時振蕩器停振,就可以保護功率管不至于過流而損壞?振蕩器停振是什么意思?
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Mickeyso1n
LV.2
10
2014-02-23 01:38
@愛在春天
2UC3842組成的開關電源電路 圖2是由UC3842構成的開關電源電路,220V市電由C1、L1濾除電磁干擾,負溫度系數的熱敏電阻Rt1限流,再經VC整流、C2濾波,電阻R1、電位器RP1降壓后加到UC3842的供電端(⑦腳),為UC3842提供啟動電壓,電路啟動后變壓器的付繞組③④的整流濾波電壓一方面為UC3842提供正常工作電壓,另一方面經R3、R4分壓加到誤差放大器的反相輸入端②腳,為UC3842提供負反饋電壓,其規律是此腳電壓越高驅動脈沖的占空比越小,以此穩定輸出電壓。④腳和⑧腳外接的R6、C8決定了振蕩頻率,其振蕩頻率的最大值可達500KHz。R5、C6用于改善增益和頻率特性。⑥腳輸出的方波信號經R7、R8分壓后驅動MOSFEF功率管,變壓器原邊繞組①②的能量傳遞到付邊各繞組,經整流濾波后輸出各數值不同的直流電壓供負載使用。電阻R10用于電流檢測,經R9、C9濾濾后送入UC3842的③腳形成電流反饋環.所以由UC3842構成的電源是雙閉環控制系統,電壓穩定度非常高,當UC3842的③腳電壓高于1V時振蕩器停振,保護功率管不至于過流而損壞。電路上電時,外接的啟動電路通過引腳7提供芯片需要的啟動電壓。在啟動電源的作用下,芯片開始工作,脈沖寬度調制電路產生的脈沖信號經6腳輸出驅動外接的開關功率管工作。功率管工作產生的信號經取樣電路轉換為低壓直流信號反饋到3腳,維護系統的正常工作。電路正常工作后,取樣電路反饋的低壓直流信號經2腳送到內部的誤差比較放大器,與內部的基準電壓進行比較,產生的誤差信號送到脈寬調制電路,完成脈沖寬度的調制,從而達到穩定輸出電壓的目的。如果輸出電壓由于某種原因變高,則2腳的取樣電壓也變高,脈寬調制電路會使輸出脈沖的寬度變窄,則開關功率管的導通時間變短,輸出電壓變低,從而使輸出電壓穩定,反之亦然。鋸齒波振蕩電路產生周期性的鋸齒波,其周期取決于4腳外接的RC網絡。所產生的鋸齒波送到脈沖寬度調制器,作為其工作周期,脈寬調制器輸出的脈沖周期不變,而脈沖寬度則隨反饋電壓的大小而變化。3電路的調試此電路的調試需要注意:一是調節電位器RP1使電路起振,起振電流在1mA左右;二是起振后變壓器③④繞組提供的直流電壓應能使電路正常工作,此電壓的范圍大約為11~17V之間;三是根據輸出電壓的數值大小來改變R4,以確定其反饋量的大小;四是根據保護要求來確定檢測電阻R10的大小,通常R10是2W、1Ω以下的電阻。圖2UC3842構成的開關電源[圖片]
請問為什么要用變壓器③④繞組來提供芯片的工作電壓呢?這叫什么結構呢?
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2014-02-23 01:39
@Mickeyso1n
請問為什么要用變壓器③④繞組來提供芯片的工作電壓呢?這叫什么結構呢?
輔助供電繞組,那你想用什么方法來給IC提供供電?
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2014-02-23 01:40
@Mickeyso1n
請問為什么要用變壓器③④繞組來提供芯片的工作電壓呢?這叫什么結構呢?
輔助繞組供電啊
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2014-02-23 01:40
@Mickeyso1n
請問為什么要用變壓器③④繞組來提供芯片的工作電壓呢?這叫什么結構呢?
這是常用的輔助繞組供電方式,IC啟動后,啟動電阻不起作用了,IC正常工作的電壓只能由輔助繞組提供
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Mickeyso1n
LV.2
14
2014-02-23 01:41
@小小粉刷匠
這是常用的輔助繞組供電方式,IC啟動后,啟動電阻不起作用了,IC正常工作的電壓只能由輔助繞組提供
IC啟動后,啟動電阻為什么就不起作用了呢?我對此一直很疑惑,請您指點。
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2014-02-23 01:41
@Mickeyso1n
IC啟動后,啟動電阻為什么就不起作用了呢?我對此一直很疑惑,請您指點。
不是不起作用了,而是通過電阻提供的電流不足以驅動IC持續工作,因此需要額外的輔助繞組。你想想一下,如果想通過電阻降壓提供IC正常工作的驅動電路,假設IC的正常工作時0.5W(工作+驅動一起的損耗)工作電壓為15V,在300V輸入的情況下,電阻上要有10W的損耗,這樣的電路,效率咋辦?
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yue0299
LV.2
16
2014-02-23 01:43
@小小粉刷匠
不是不起作用了,而是通過電阻提供的電流不足以驅動IC持續工作,因此需要額外的輔助繞組。你想想一下,如果想通過電阻降壓提供IC正常工作的驅動電路,假設IC的正常工作時0.5W(工作+驅動一起的損耗)工作電壓為15V,在300V輸入的情況下,電阻上要有10W的損耗,這樣的電路,效率咋辦?
有道理!贊一個
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2014-02-23 01:44
@Mickeyso1n
IC啟動后,啟動電阻為什么就不起作用了呢?我對此一直很疑惑,請您指點。

啟動電阻只是提供啟動初期的一兩個周期而已,待到輔助繞組續流電壓建立后就起不來太多作用了。

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2014-02-23 01:45
@愛在春天
啟動電阻只是提供啟動初期的一兩個周期而已,待到輔助繞組續流電壓建立后就起不來太多作用了。
啟動電阻提供電容的充電電流,電容提供啟動初期消耗的能量,啟動后的工作電流由輔助繞組提供。
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2014-02-23 01:46
@小小粉刷匠
啟動電阻提供電容的充電電流,電容提供啟動初期消耗的能量,啟動后的工作電流由輔助繞組提供。
同意
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Mickeyso1n
LV.2
20
2014-02-23 01:50
@小小粉刷匠
不是不起作用了,而是通過電阻提供的電流不足以驅動IC持續工作,因此需要額外的輔助繞組。你想想一下,如果想通過電阻降壓提供IC正常工作的驅動電路,假設IC的正常工作時0.5W(工作+驅動一起的損耗)工作電壓為15V,在300V輸入的情況下,電阻上要有10W的損耗,這樣的電路,效率咋辦?
明白了,謝謝
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Mickeyso1n
LV.2
21
2014-02-23 01:50
@愛在春天
啟動電阻只是提供啟動初期的一兩個周期而已,待到輔助繞組續流電壓建立后就起不來太多作用了。
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2014-02-23 01:53
請問6腳輸出為什么需要經R7、R8分壓之后再來驅動Mos管呢?而不是直接驅動。
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2014-02-23 01:54
@知音難求
請問6腳輸出為什么需要經R7、R8分壓之后再來驅動Mos管呢?而不是直接驅動。
R7是限制開關速度和最大驅動電流的,而R8是MOS的空開保護電阻,防止在無驅動的情況下MOS誤導通
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2014-02-23 01:55
@知音難求
請問6腳輸出為什么需要經R7、R8分壓之后再來驅動Mos管呢?而不是直接驅動。

R8這個位置的電阻叫下拉電阻對吧,但是我不知道是不是所有3842電路都用了這個電阻?我發現類似芯片在驅動mos管的時候沒有用它,不知道是什么原因

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2014-02-23 01:57
@小小粉刷匠
啟動電阻提供電容的充電電流,電容提供啟動初期消耗的能量,啟動后的工作電流由輔助繞組提供。
請問你說的啟動電阻提供電容的充電電流,這里的電容是電路中的哪一個電容
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2014-02-23 01:57
@不經羽Gentle
請問你說的啟動電阻提供電容的充電電流,這里的電容是電路中的哪一個電容
VCC對地的電容。
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2014-02-23 02:00
@小小粉刷匠
這是常用的輔助繞組供電方式,IC啟動后,啟動電阻不起作用了,IC正常工作的電壓只能由輔助繞組提供

問一句:我的反饋繞組給UC3842供電是14V,從300V分的啟動電壓是17V。電路正常啟動后,7腳電壓到底是多少伏?或者說這兩者電壓有一定的關系沒?

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2014-02-23 02:01
@半島鐵盒
問一句:我的反饋繞組給UC3842供電是14V,從300V分的啟動電壓是17V。電路正常啟動后,7腳電壓到底是多少伏?或者說這兩者電壓有一定的關系沒?
根據匝比來算吧!不過有做相關的案子的話可以直接測得!個人覺得應該是用匝比來算的!
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2014-02-23 02:02

請問:1.對圖中R3、R4阻值的設定,是要求這路的分壓(也就是R4的分壓)要大于2.5V么?

2.像這種在輔助繞組做反饋,輸出過載或短路保護怎么做?

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ICEBOYZ
LV.2
30
2014-02-23 02:03
@花開半夏
請問:1.對圖中R3、R4阻值的設定,是要求這路的分壓(也就是R4的分壓)要大于2.5V么?2.像這種在輔助繞組做反饋,輸出過載或短路保護怎么做?

我想FB處的電壓應該小于2.5V吧,COMP處的電壓應得到正值吧。

至于“輸出過載或短路保護”則是由3腳檢測R10處的電壓,進而改變占空比,使輸出降低,再通過輔助繞組降低VCC處電壓。

就芯片內部而言,電流檢測比較器負端輸入不會大于1V,而當正端(即3腳)電壓大于1V時,輸出占空比為0,進入保護狀態。因此,根據峰值電流值來選擇R10,就可以實現過流保護。

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Mickeyso1n
LV.2
31
2014-02-23 02:05

請問,負溫度系數的熱敏電阻Rt1為什么具有限流的作用?溫度升高時,阻值減小,通過的電流更大,是這樣嗎?

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