基于UC3842的三路输出小功率开关电源设计

电源是一切电子设备的动力心脏，其性能的优劣直接关系到整个系统的安全性和可靠性指标。开关电源以其效率高、体积小等优点，在通信、计算机及家用电器等领域得到广泛应用，特别是目前便携式设备市场需求巨大，DC－DC开关电源的需求也越来越大，性能要求也越来越高。因此设计和开发开高性能的开关电源具有很大的市场前景。本文以UC3842为PWM控制器设计了一种48V转+5V，±15V开关电源。

UC3842是由Unitrode公司开发的新型控制器件，是国内应用比较广泛的一种电流控制型脉宽调制器，其结构原理图如图1所示，主要由振荡器、误差放大器、电流取样比较器、脉宽调制锁存器等功能模块构成。由于结构上有电压环、电流环双环系统，因此，无论开关电源的电压调整率、负载调整率和瞬态响应特性都有提高，是比较理想的新型的控制器。

电路上电时，外接的启动电路通过引脚7提供芯片需要的启动电压。在启动电源的作用下，芯片开始工作，脉冲宽度调制电路产生的脉冲信号经6脚输出驱动外接的开关功率管工作。功率管工作产生的信号经取样电路转换为低压直流信号反馈到3脚，维护系统的正常工作。电路正常工作后，取样电路反馈的低压直流信号经2脚送到内部的误差比较放大器，与图2系统原理图内部的基准电压进行比较，产生的误差信号送到脉宽调制电路，完成脉冲宽度的调制，从而达到稳定输出电压的目的。如果输出电压由于某种原因变高，则2脚的取样电压也变高，脉宽调制电路会使输出脉冲的宽度变窄，则开关功率管的导通时间变短，输出电压变低，从而使输出电压稳定，反之亦然。锯齿波振荡电路产生周期性的锯齿波，其周期取决于4脚外接的ＲC网络。所产生的锯齿波送到脉冲宽度调制器，作为其工作周期，脉宽调制器输出的脉冲周期不变，而脉冲宽度则随反馈电压的大小而变化。

图1 UC3842结构原理图

本文所设计的小功率开关电源预定的技术指标如下：输入电压：Vin=48V（允许20%的波动）;主输出：+5VDC@2A，电压精度0．5%，纹波系数小于0．5%（峰峰值20mV）;辅助输出1：+15VDC@500mA，电压精度2%，纹波系数小于0．15%（峰峰值20mV）;辅助输出2：－15VDC@500mA，电压精度2%，纹波系数小于为0．35%（峰峰值50mV）;输出功率：PO=25W;效率：η≥80%;开关频率f=50kHz;最大占空比：40%。