UC2845芯片资料介绍维修方法设计汇总
第节UC2845D芯片介绍
①脚介绍
Unitrode公司UC2845D(D贴片)种高性固定频率电流型控制器包含误差放器PWM较器PWM锁存器振荡器部基准电源欠压锁定等单元结构图
UC2845脚图
1脚 误差放器输出端外接阻容元件改善误差放器
增益频率特性
2脚 反馈电压输入端脚电压误差放器相端25V基准
电压进行较产生误差(控制)电压误差(控制)电压变第6
脚输出脉变窄占空降低抑制输出电压增加输
出电压稳定控制脉宽度脉宽越宽电源输出电压越高
Vref较器高低门限36V34V
3脚 电流检测输入端外围电路中功率开关(Mos)源
极串接阻值取样电阻脉变压器电流转换成电
压电压送入3脚控制脉宽外电源电压异常时功率开
关电流增取样电阻电压超1V时缩脉宽度
电源处间歇工作状态UC2845停止输出效保护功
率开关
4脚 定时端部振荡器工作频率外接阻容时间常数决定
f172(Rt*Ct)电5VDC通Rt电阻Ct充电④脚电压
似线性升电压升28V时振荡器部定时电容
器CT电压突然放掉电压降14V时电压开始
升样形成锯齿波电压
5脚 公端
6脚 推挽输出端输出频率振荡频率12部图腾柱式
升降时间仅50ns驱动力±1A
7脚 Vcc电源VCC较器门限分84V76VUC2845
工作电压82V时耗电1mA输入电压通
阻值电阻高压降压获芯片工作输入电压
76V～36V间波动(部36V齐纳二极作稳压VCC连接作保护集成电路免受系统启动运行期间产生高电压破坏)低76V停止工作工作时耗电约15mA电流通反馈电阻提供Vcc欠压
UC2845D8参考电压输出端8脚+5V输出导致RC振荡停止工作
8脚 5V基准电压输出端50mA负载力
②特性
2050W功率开关电源脚少电路简单
1 单输出级驱动MOS晶体
2 动前馈补偿
3 锁存脉宽调制逐周期限流
4 具精密电压基准源(±l％)电压调整率达001
5 基准电压49～51V电流模式工作频率达500kHz
6 低启动电压工作电流启动电流<1mA工作电流15mA
7 电流图腾柱输出1A
8欠电压锁定保护电流保护功
③芯片原理部框图图45
5V基准
部偏置
S
R
电流取样
较器
PWM锁存
误差放器
振荡器
Vref
T
Ucc
GND
CTRT
UFB
COMP
ISENSE
OUTPUT
UREF
UVLO
2R
R
25VDC
图45UC2845电源控制芯片原理框图
第二节 开关电源常见障维修
检查UC2845D8芯片坏方法
1UC2845D8⑤脚⑦脚间加12V直流电压⑦脚接电源正⑤脚接电源负
2UC2845D8⑧脚5V电压输出
④间歇式025V锯齿电压波形
⑥较宽脉输出
②25V电压
二常见障电311V电压正常电路输出电压启动烧保险丝
检查UC2845D8第⑦脚供电情况
1第⑦脚没电压启动门限电压<84VDC
首先检查启动电阻(R203)否变穷电阻漏焊断线通稳压二极(D236)否击穿方焊反
次万表测4N90D(漏极)绕组端通否
万测负载否短路现象
2第⑦脚电压跳变第8脚5VDC电压没
a般第⑥脚短路馈电压没建立起检查否短路馈电路
b万表测第⑥脚通否测启动绕组二极电容电阻通断情况
3第7脚第8脚时跳变般次级短路
4第7脚电压正常第8脚5V正常第⑥脚电压跳变电源工作
般开关MOS断路第⑥脚栅极(G)间断路
2保险丝熔断玻璃严重发黑
数字万表二极档(指针式RX100档)负载部分元件进行路测量整流滤波中整流二极击穿说明电路存严重短路般交流滤波回路短路整流二极短路直流滤波电容短路开关短路
检修方法启动电路 馈电路 吸收回路 流保护回路 压保护回路 负载电路
a启动电路
检查启动电阻(R203)否变穷电阻漏焊断线通稳压二极(D236)否击穿方焊反
b馈电路
万表测馈电绕组二极电容电阻通断情况整流二极(D213)否击穿方焊反否电容(C224)短路否 电容(C225)短路爆裂痕迹方焊反否
c 六吸收回路{(绕组功率器件)[2]输出负载饶组[4]}
R2C18D5吸收开关关断时变压器漏感产生电压
1两吸收回路(绕组付饶组)
a查第吸收回路整流二极(D201)否击穿方焊反否电容(C202)短路爆裂痕迹放电电阻(R201)烧毁阻值变成穷
b查第二吸收回路MOS否烧坏造成漏极DS源极短路
电容(C221)爆裂痕迹放电电阻(R234)烧毁阻值变成穷
2四吸收回路(输出负载饶组电阻电容吸收次级整流
尖峰电压)
a查第吸收回路电容(C207)短路爆裂痕迹阻尼电
阻(RX201)烧毁阻值变成穷(24V1)
b查第二吸收回路电容(C208)短路爆裂痕迹阻尼电
阻(RX202)烧毁阻值变成穷(24V2)
c查第三吸收回路电容(C209)短路爆裂痕迹阻尼电
阻(RX203)烧毁阻值变成穷(12V)
d查第四吸收回路电容(C210)短路爆裂痕迹阻尼电
阻(RX204)烧毁阻值变成穷(15V)
f压保护回路
1稳压二极(D212)否击穿方焊反R238阻值否正常
2输出电压+12V加R249R251R252组成误差放器电
路电阻分压取样电压加精密25V电压进行较差值必然增U205光偶电流If增U0If *R243UC2845D8①脚进行较产生误差控制电压误差电压>36v时UC2845D8输出关断
g 负载电路
二维修分析工作原理
开关电源维修注意事项
①焊接电源初级元件时定拔掉电源线情况操作否
烧坏电源
②维修输出电源通电断电电源振荡300V滤波电容
两端电压放电会极缓慢时果万表电阻档测量
电源电路时应先300V滤波电容两端电压进行放电（消磁
电阻烙铁电源插头进行放电）然测量直接电容
两端短路进行放电
③测量电源电路电压选参考电位开关变压器初级前
热开关变压器冷二者电位等
第三章 单端反激式变换器原理分析
l 单端反激式变换器特点
单端反激式变换器称电感储式变换器工作原理图示
开关Q1PWM脉激励导通时直流输入电压施加高频变压器T初级绕组时NP相纯电感流NP电流线性升电源量磁形式存储电感中次级整流二极D1截止输出电容C负载供电(电转换磁)
开关Q1截止时电感电流突变初级绕组两
端电压极性反 次级绕组电压极性颠倒D1导通 初级储存量传送次极提供负载电流时输出电容充电(磁换电)
单端反激式变换器通常采加气隙增工作磁场强度H减少剩余磁感应强度反激式变换器处连续工作模式时气隙效防止磁芯饱增电源输出功率减少变压器磁芯损耗进步提高开关频率
调制
1定义 利某种电压波形改变控制种电压波形发生某种形式改变
2调制方式利电压改变控制种波形改变达控制输出电压改变时控制输出电压稳定种技术措施
3脉宽度调制方式(PWM(Pulse Width Modulation)
①输入电压变化输出脉宽度发生变化种方式
②开关工作周期T固定变
③输出电压改变稳定控制开关调整饱导通时
间实现
④脉宽式开关电源降压式变换器采变压器隔离
开关电源改变初级次级绕组匝数决定输出电
压升压降压
⑤占空值电压值占空变化范围0∽1
2交流模滤波电感结构工作原理
①定义磁心两匝数相等绕组中电流方起模滤波电感作
②模式1差模输入模滤波器两输入端口输入电压差种输入模式
某瞬间两输入端电压+
两绕组产生磁通相等方相反磁
芯中没变化磁通没电感量没感抗
50HZ交流电压没阻力绕组直流电
阻存直流电阻值0105Ω实际0102W
量损失忽略
2模输入模滤波器两输入端口输入电压没差种输入模式
假设模高频干扰电压输入+两绕组产生
方变化磁通磁芯中变化磁通感抗电感模高频干扰会较衰减
三电路原理分析
1交流输入部分
① 恢复保险丝(种流保护器件)
A 原理常态阻值非常低(02Ω)工作电流流开关时功耗
损耗量电路电流超设计值发生短路障时阻迅速增加数千欧电路进入开路状态立电路电流切断电路起保护作动恢复开关
进行低电压流保护接220VAC否开关烧毁
②RT201压敏电阻
③NTC201热敏电阻开关电源中起温保护软启动作
④低通滤波器
定义低频通高频干扰信号通滤波器滤掉
高频电压高频滤波器
b组成般电容器电感组成
c作 1防止电网高频干扰信号抑制浪涌电压尖蜂电
压进入开关电源中
2阻止限制开关电源产生噪声高频电磁干扰信号
串入电网
d电感
e电容
作1电容器基作充电放电
2 储电压形式存储量Ec12V2C具隔直流通
交流作两端电压突变电容容
抗频率成反频率越高呈现容抗越
容抗Xc12∏FC
3滤波作整流电路交流变成脉动直流整流电路接入较容量电解电容滤波电路中电容耐压值交流效值142倍利充放电特性整流脉动直流电压变成相较稳定直流电压实际中防止电路部分供电电压负载变化变化电源输出端负载电源输入端接电解电容容量电解电容般具定电感高频脉干扰信号效滤两端联容量00010lpF电容滤高频脉干扰
4耦作滤高频器件PCB电源芯片电源脚引起辐射电流器件提供局部直流通路减低电路中电流击峰值
减电源面纹波噪声毛刺效果
减少开关噪声板传播抑制噪声芯片干扰
01uF陶瓷电容常做耦电容
5旁路作 (Bypass)指信号中某害部分提供
条低阻抗通路电源中高频干扰典型
成分需进入目标芯片前
提前滤掉旁路电容针高频干扰（高
相认20MHz高频干扰20MHz
低频纹波)选涤纶薄膜电容
注 电阻做限流确定固定电
谓拉拉
揩振回路选云母高频陶瓷电容
谐振分串联谐振联谐振串联谐振产生
电压联谐振产生电流
f图1分析C205L1C203组成∏型低通滤波电路C205C203
抗串模干扰元件抑制正态噪声电容选漏电流
CLC型滤波电路中电容容量电感感量越滤
波效果越
g常高压低压低通滤波电路
二桥式整流
0265VAC桥式整流直流电压265*141437471V
电压分三路
1路R203降压C224C225滤波UC2845提供启动电压
2路高频变压器初级开关功率漏极提供驱动电压
D201C202R201变压器缓网络吸收回路吸收变
压器初级漏电流次级反馈初级尖峰电流进行吸收
二次漏感反耦合次级吸收开关关断时变压器
漏感产生电压
3路 R203R233组成泄放回路电压R203R233放电
断电立焊取电阻电容电阻较放电需
定时间万表量电容两端电压放电完
操作电压电阻分压选滤波电容C224C225时
注意耐压值>375*(R233R203+R233)否电源出现障
时375V电压没电流输出C224C225击穿
三启动电路
开关电源工作首先振荡器必须振荡振荡器振
荡必须较启动电流较启动电流较
启动电压开关电源开机马建立起唯
种电压375V左右直流电压该电压启动电阻R203(200KΩ)直接UC2845D8⑦脚供电(正常工作约需15mA电流)时馈电没建立起C225放电继续启动电容维持启动电容开关变压器初级绕组感应馈电绕组脉电压输出+13V馈电压馈电建立维持启动电容C224C225滤波UC2845D8⑦脚供电启动电阻R203完成务R203接电路中两端362V电压(362200K185mA电流)时没R203电路工作正常工作
四吸收回路
①定义消反电路称阻尼电路
② 组成电阻电容阻塞二极组成钳位电路
③ 作1降低没反电压
2消高频振荡(效保护开关功率受损)
④ 反电压指断开电流电感电路时产生感电压吸
收回路消耗量
⑤ 高电压常种吸收回路分析
a电路工作稳定开关Q1截止时初级绕组反电压+通二极D1电容器C1充电电路中没电阻电容器C1充电电流较 电容器C1两端电压升150V电容器C1吸收量较(瞬间充电完成马放电)电容器C1电压+电阻R1电流泄漏通二极D1反初级绕组T放电法振荡电容器C1电压通R1放电反电压转换成热散发掉
开关Q1导通时电阻R1电容器C1放电C1两端电压降约125V
总电容器C2充电时间Q1截止C2放电时间导通截止整程
b 开关Q1截止时初级绕组反电压+通电阻R1电容器C1充电C1充电脉电流较(03A)R1瞬时电压降达200V瞬时功率达60W均功率12W(瞬间充电完成马放电)电容器C1电压+C1通阻尼电阻R1放电(高频振荡成低频振荡R1消耗振荡快衰减)
开关Q1导通时电源电压(300V)C1充电阻尼电阻R1消耗量
c 开关Q1截止时MOSD(漏极)反电压高达600800V通电阻R1电容器C1充电反电压较高充电电流
反电压消耗达保护Q1目
开关Q1导通时C1充电压Q1放电防止瞬间放电电流加重子负担串联电阻R1加限流C1两端电压全部放掉会100V左右电压
d 开关Q1截止时 反电压通二极D1电容器C1充电反电压较高(600800V)没电阻限流充电电流
反电压消耗达保护Q1目(反电压瞬间充电时间通R4放电)
开关Q1导通时C1充电压R1放电 C1两端电压全部放掉会100V左右电压
e开关Q1截止时初级绕组反电压+
直接电容器C1充电电路中没电阻电容器C1充电电流较电容器C1两端电压升高电压电容器C1吸收量较电容器C1电压+
开关Q1导通时C1充电压MOSR1R2放电转换成热散发掉C1两端电压全部放掉会100V左右电压
⑥图原理介绍
a吸收回路1C202(1032KV)R201(27K3W)D201(MUR110R)
组成变压器缓网络吸收回路初级绕组两端联消MOS截止时产生高频振荡
MOS导通时初级绕组中电流变压器储存磁MOS截止时变压器中磁转化电初级绕组两端 产生正负300伏脉电压较寄生电容存变压器初级绕组寄生电容产生高频振荡外发射干扰电磁波
该组吸收路感电压通D201C202充电量储存C202电场中C202电压通D201初级绕组N1放电(截止)法振荡C202电压通R201放电反电压转换成热散发掉R201温度较高
总C202电时间MOS截止瞬间
C202放电时间MOS截止导通整
程中
b吸收回路2 MOS吸收回路C221(2212KV)R234(27K 3W)D211
(MUR1100R)组成MOS两端联
MOS截止时初级绕组N1两端产生正负300伏脉电压电压直流300V串联相加时4N90漏极D源极S间约600~700V电压该组吸收回路高脉电压通D211电容器C221充电高脉电压拉MOS导通时电容器C221通MOSR234放电防止瞬间放电电流电路中串联限流电阻R234样C221两端电压全部放掉般会剩100V左右电压
c吸收回路3 RX201C207D206组成24V1次级吸收回路
4 RX202C208D208组成24V2次级吸收回路
5 RX203C209D209组成12V次级吸收回路
6RX204C210D210组成15V次级吸收回路
(吸收次级整流反尖峰电压)
dMOS选型计算
4N90导通时变压器磁通量增时便电积蓄起
4N90截止时便积蓄电释放变压器初级绕组中便剩磁产生通D201反馈次级剩磁释放完初级绕组NP电压
Vmin 1414*154217756V Vmax1414*286 404404V
Dmin占空 Lp初级电感量
MOS峰值电压Vdsp Vmax*(1+(R201*Dmin)(10*Lp))
Vmax*(1+(R201*Dmin)(10*Lp)
404404*(1+(20k*02)(10*2341))
57156V
MOS峰值电流Ids 02*N3N1+02*(N4+N5)N1+15*N4N1+
04*N6N1
02317 (A)
时间常数R201*C202周期T般取5倍左右
C202 5*TR201
5*122*10(6)20*10(3)
3 (PF)
五振荡输出频率
1R24010KC22622*10(6)F决定该电路工作频率重
元件开关频率f172*10(3)R240*C226(KHZ)172*10(5)227818kHz
2输出电压频率振荡频率半
六补偿电路
UC2845D8①脚误差放器输出端②脚误差放器输入负端部基准电压5VDC分压产生25V电压作误差放器输入正端
1①②脚短路时构成电压器输出25V变电压
2①②脚间接电容作完成高频负反馈效消高频寄生振荡
3①②脚间接电阻作完成直流负反馈R1阻值越负反馈越深误差放器放倍数越频带越宽静态工作点越稳定温度特性越
七电路样保护
1输出端短路产生流开关MOS漏极电流幅度升
R235R236两端电压升UC28453脚电压升3脚电压超正常值03V达1V(电流超066A1V15)时UC2845PWM较器输出高电PWM锁存器复位关闭输出UC28456脚输出MOS截止保护电路
2输入供电电压压(超265V)
265VAC桥式整流直流电压265*141437471V变压器初级绕组电压提高UC28457脚供电电压急剧升18V时D236击穿UC28452脚电压升关闭输出保护电路时D212击穿MOS截止
3输入供电电压欠压(低125V)
125VAC桥式整流直流电压125*141417675V变压
器初级绕组电压低UC28457脚供电电压低低76V
UC2845工作
第四章 单端反激式变压器设计原理分析
设计举列1
1高频变压器参数设计
没计目标完成交流输入电压范围220(1±20％)V输出24V／500mA±15V／600mA5V／2A级输出效率η75％占空DO．5工作频率f50kHz开关稳压直流电源
单端反激式工关电源中变压器仅作变压器时作储电感设计方法类型变压器设计参数丰3项
(1)求出原边绕组电感量
(2)选择规格尺寸合适高频变压器磁芯
(3)计算原副边绕组匝数
11 计算原边电感量Lp变压器气隙δ
考虑输入电压±20％波动求该单端反激开关电源交流电压180～260V范围正常工作
输出功率Po24×05+15×06×2+5×240W
取反激变压器占空Dmax05
Vs应取值Vs(min)180×1420232V
中20V直流纹波整流桥压降
初级绕组流峰值电流Ip式中
Ip2*P0Vs*Dmax (1)
Ip2*40232*05 069A 2
假设电压Vs波动限7％Vs(min)232(1007)216V次级绕组电感 LpVs（min）* Dmax* TIp (3)
Lp216*05069*50*103 313mH 4
工作磁感应强度变化值取饱值Bs半查阅R2KB铁氧体磁性表知饱磁感应强度Bs3500GS△B▲12 Bs1750Gs
磁芯效截面积A97．25mm2代入值计算需气隙长度式计算式中Ae磁心效截面积
δ 04*∏*L p *Ip2Ae △B210818712978063mm （5）
12 次级绕组匝数
初级绕组匝数计算公式
N1 L p *IpAe*△B*108 313* 0699725* 1750*108128 6
4．1中量代入N1128匝
次级绕组匝数计算公式(24V) 式中VD整流二极正压降
代入数
N2V0 +VD*1Dmax*N1V Smin Dmax24+1*105*128232*05 (7)
1379
次级绕组取N214匝
取UC3842工作电压15V式中lV整流导通压降
N615+1 24+1*N2896 (8)
反馈绕组取9匝
二设计举列2
1设计参数求
①输入电压±30％波动求该单端反激开关电源交流电压154～286VAC范围正常工作
②输出负载4组中三组互相隔离
24VDC 02A
24VDC 02A 12VDC 15A
15VDC 04A
2 功率直流电压输入电流输出负载空气隙电容值确定
①输出功率
Po 24×02+24×02+12×15+15×04
336 (W)
②输入总功率
PiP0η336085395W η85 (1)
③输入低高直流电压Vmin 154*1414
217756V
Vmax 286*1414
404404V
④输入效电流 IdsPiVmin395217756
0181A (2)
⑤输入电流 ImaxIdsDmax018104
04538 A (3)
⑥输入回路均电流
IdcIds*Dmax0181*04
00724 A (4)
⑦空气隙
δ4∏*107*N12*AeLp4∏*107*942*111242452
12345245204898 mm (5)
⑧电解电容C201 2* Pi
80μf450V (实际选C201 68μf450V)
510W开关电源电容选47∽10μf
1050W开关电源20∽30μfW容量选
50100W开关电源25∽35μfW容量选
果滤波电容容量太会直流电压纹波太容易引起开关损坏导致功率数降谐波含量增加电容器静电容量允许偏差±10±5C>47μf般求漏电电流I<3*(CU)12 (μA)
⑨电容负载电阻
RlcVminIdc2177560072430076Ω (6)
3工作频率周期确定
① f172*103Rt Ct172*10310*103*22*106172*105227818KHz (7)
② T1f17818Khz1279μs (8)
4占空导通时间确定
①占空
占空Dmax<05 选 Dmax04
②导通时间
TONT*Dmax
1279*04
511μs (9)
5铁氧体磁芯选型介绍
①铁氧体磁芯型号EI32制作时空气隙边留05mm
②EI32磁芯尺寸B 215(mm) C 108±02 (mm)
D 108±02 (mm)
③磁感应强度Bs 2000GS
④磁芯效截面积Ae C*D(mm2)
(108)*(10805)
11124 (mm2)
⑤窗口面积Be (BC)4*D
(215108)4*108
2889(mm2)
6计算变压器初次级绕组匝数输出电压Vs
①确定初级绕组N1匝数电感量
饱磁通密度100℃时查表Bs286(mT)般形状材质
铁氧体工作频率7818KHz时65饱值△Bs286*065
186(mT)变压器感应电压217756V404404V变动磁感应强度发生变化
N1Vmin*13*19*Ton*106△Bs*Ae
154*13*19*5110186*11124
9394 取94匝 (11)
初级电感量LpVmin*Ton*106Imax217756*511*10604538
2452mH (12)
②反馈绕组N2
UC2845D8工作电压12V加整流二极D213压降175V反馈绕组N2供电电压1375V
Vs112+1750434375 V (13)
N2Vs1*Ton*104Bs*Ae
34375*511*1042000*11124
1756522248
789 取8 匝 (14)
③次级绕组N3
输出电压24VVL 滤波电感压降04VVF 肖特基二极正压降175V
Vs324+04+1750465375 V (15)
N3Vs3*Ton*104Bs*Ae
65375*511*1042000*11124
3340622248
1501 取15 匝 (16)
N3Vs3*NpVmax2Vds
65375*944044044
1534 取15 匝 (17)
④次级绕组N5
输出电压12VVL 滤波电感压降04VVF 肖特基二极正压降175V
Vs512+04+1750434375 V (18)
N5Vs5*Ton*104Bs*Ae
34375*511*1042000*11124
1756522248
789 取8匝 (19)
⑤次级绕组N6
输出电压15VVL 滤波电感压降04VVF 肖特基二极
正压降175V
Vs615+04+1750442875 V (20)
N6Vs6*Ton*104Bs*Ae
42875*511*1042000*11124
2190922248
984 取10匝 (21)
N6Vs6*NpVmax2Vds
42875*944044044
1006 取10 匝 (22)
四流保护电路设计
aV0 –V1 R244V1 –V2 R245>V0 –V1 1V1 –V2 1
△VV1 –V2 V0 –V1
bV0VrefR249Vref11R251+1R252
V0Vref1+R249R252+R249R251
V0Vref*1+5110+5115
V025*1+051+3412275V
ICV0R244+R24512V2K6mA>5mA
c负载加时Vo↓→Vref↓→Vka(V2) ↑→△V(V1V2) ↑光耦发光IC↑→光耦三极If↑→PWM误差(控制)电压Ue↑→PWM输出脉变宽↑→占空D↑→抑制Vo降低
负载变时Vo↑→Vref↑→Vka(V2) ↓→△V(V1V2)↓→
光耦发光IC↓→光耦三极If↓→PWM误差(控制)电压Ue↓→PWM输出脉变窄→占空D↓→抑制Vo增加
d负载调整率改善增加光电反馈控制环节空载时输出电压满载时输出电压变动值减增加输出电压稳定度
e频率特性稳定幅度50kHZ500KHZ工作频率输出电压变化量001％
f流限制特性负载变动原输出电流剧增超标称电流15％时立关闭输出电路进行保护
g压保护欠压锁定功强准确灵敏度高
h电路设计中增加提升低频增益电路电阻电容串
接控制端输出端压制低频(100Hz)纹波提高输出调整率
静态误差
l输出TL431(控分流基准)反馈误差放TL431沉流端驱动光耦发光部分处电源高压边光耦感光部分反馈电压调整电流模式PWM控制器开关时间稳定直流电压输出
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第节UC2845D芯片介绍
①脚介绍
Unitrode公司UC2845D(D贴片)种高性固定频率电流型控制器包含误差放器PWM较器PWM锁存器振荡器部基准电源欠压锁定等单元结构图
UC2845脚图
1脚 误差放器输出端外接阻容元件改善误差放器
增益频率特性
2脚 反馈电压输入端脚电压误差放器相端25V基准
电压进行较产生误差(控制)电压误差(控制)电压变第6
脚输出脉变窄占空降低抑制输出电压增加输
出电压稳定控制脉宽度脉宽越宽电源输出电压越高
Vref较器高低门限36V34V
3脚 电流检测输入端外围电路中功率开关(Mos)源
极串接阻值取样电阻脉变压器电流转换成电
压电压送入3脚控制脉宽外电源电压异常时功率开
关电流增取样电阻电压超1V时缩脉宽度
电源处间歇工作状态UC2845停止输出效保护功
率开关
4脚 定时端部振荡器工作频率外接阻容时间常数决定
f172(Rt*Ct)电5VDC通Rt电阻Ct充电④脚电压
似线性升电压升28V时振荡器部定时电容
器CT电压突然放掉电压降14V时电压开始
升样形成锯齿波电压
5脚 公端
6脚 推挽输出端输出频率振荡频率12部图腾柱式
升降时间仅50ns驱动力±1A
7脚 Vcc电源VCC较器门限分84V76VUC2845
工作电压82V时耗电1mA输入电压通
阻值电阻高压降压获芯片工作输入电压
76V～36V间波动(部36V齐纳二极作稳压VCC连接作保护集成电路免受系统启动运行期间产生高电压破坏)低76V停止工作工作时耗电约15mA电流通反馈电阻提供Vcc欠压
UC2845D8参考电压输出端8脚+5V输出导致RC振荡停止工作
8脚 5V基准电压输出端50mA负载力
②特性
2050W功率开关电源脚少电路简单
1 单输出级驱动MOS晶体
2 动前馈补偿
3 锁存脉宽调制逐周期限流
4 具精密电压基准源(±l％)电压调整率达001
5 基准电压49～51V电流模式工作频率达500kHz
6 低启动电压工作电流启动电流<1mA工作电流15mA
7 电流图腾柱输出1A
8欠电压锁定保护电流保护功
③芯片原理部框图图45
5V基准
部偏置
S
R
电流取样
较器
PWM锁存
误差放器
振荡器
Vref
T
Ucc
GND
CTRT
UFB
COMP
ISENSE
OUTPUT
UREF
UVLO
2R
R
25VDC
图45UC2845电源控制芯片原理框图
第二节 开关电源常见障维修
检查UC2845D8芯片坏方法
1UC2845D8⑤脚⑦脚间加12V直流电压⑦脚接电源正⑤脚接电源负
2UC2845D8⑧脚5V电压输出
④间歇式025V锯齿电压波形
⑥较宽脉输出
②25V电压
二常见障电311V电压正常电路输出电压启动烧保险丝
检查UC2845D8第⑦脚供电情况
1第⑦脚没电压启动门限电压<84VDC
首先检查启动电阻(R203)否变穷电阻漏焊断线通稳压二极(D236)否击穿方焊反
次万表测4N90D(漏极)绕组端通否
万测负载否短路现象
2第⑦脚电压跳变第8脚5VDC电压没
a般第⑥脚短路馈电压没建立起检查否短路馈电路
b万表测第⑥脚通否测启动绕组二极电容电阻通断情况
3第7脚第8脚时跳变般次级短路
4第7脚电压正常第8脚5V正常第⑥脚电压跳变电源工作
般开关MOS断路第⑥脚栅极(G)间断路
2保险丝熔断玻璃严重发黑
数字万表二极档(指针式RX100档)负载部分元件进行路测量整流滤波中整流二极击穿说明电路存严重短路般交流滤波回路短路整流二极短路直流滤波电容短路开关短路
检修方法启动电路 馈电路 吸收回路 流保护回路 压保护回路 负载电路
a启动电路
检查启动电阻(R203)否变穷电阻漏焊断线通稳压二极(D236)否击穿方焊反
b馈电路
万表测馈电绕组二极电容电阻通断情况整流二极(D213)否击穿方焊反否电容(C224)短路否 电容(C225)短路爆裂痕迹方焊反否
c 六吸收回路{(绕组功率器件)[2]输出负载饶组[4]}
R2C18D5吸收开关关断时变压器漏感产生电压
1两吸收回路(绕组付饶组)
a查第吸收回路整流二极(D201)否击穿方焊反否电容(C202)短路爆裂痕迹放电电阻(R201)烧毁阻值变成穷
b查第二吸收回路MOS否烧坏造成漏极DS源极短路
电容(C221)爆裂痕迹放电电阻(R234)烧毁阻值变成穷
2四吸收回路(输出负载饶组电阻电容吸收次级整流
尖峰电压)
a查第吸收回路电容(C207)短路爆裂痕迹阻尼电
阻(RX201)烧毁阻值变成穷(24V1)
b查第二吸收回路电容(C208)短路爆裂痕迹阻尼电
阻(RX202)烧毁阻值变成穷(24V2)
c查第三吸收回路电容(C209)短路爆裂痕迹阻尼电
阻(RX203)烧毁阻值变成穷(12V)
d查第四吸收回路电容(C210)短路爆裂痕迹阻尼电
阻(RX204)烧毁阻值变成穷(15V)
f压保护回路
1稳压二极(D212)否击穿方焊反R238阻值否正常
2输出电压+12V加R249R251R252组成误差放器电
路电阻分压取样电压加精密25V电压进行较差值必然增U205光偶电流If增U0If *R243UC2845D8①脚进行较产生误差控制电压误差电压>36v时UC2845D8输出关断
g 负载电路
二维修分析工作原理
开关电源维修注意事项
①焊接电源初级元件时定拔掉电源线情况操作否
烧坏电源
②维修输出电源通电断电电源振荡300V滤波电容
两端电压放电会极缓慢时果万表电阻档测量
电源电路时应先300V滤波电容两端电压进行放电（消磁
电阻烙铁电源插头进行放电）然测量直接电容
两端短路进行放电
③测量电源电路电压选参考电位开关变压器初级前
热开关变压器冷二者电位等
第三章 单端反激式变换器原理分析
l 单端反激式变换器特点
单端反激式变换器称电感储式变换器工作原理图示
开关Q1PWM脉激励导通时直流输入电压施加高频变压器T初级绕组时NP相纯电感流NP电流线性升电源量磁形式存储电感中次级整流二极D1截止输出电容C负载供电(电转换磁)
开关Q1截止时电感电流突变初级绕组两
端电压极性反 次级绕组电压极性颠倒D1导通 初级储存量传送次极提供负载电流时输出电容充电(磁换电)
单端反激式变换器通常采加气隙增工作磁场强度H减少剩余磁感应强度反激式变换器处连续工作模式时气隙效防止磁芯饱增电源输出功率减少变压器磁芯损耗进步提高开关频率
调制
1定义 利某种电压波形改变控制种电压波形发生某种形式改变
2调制方式利电压改变控制种波形改变达控制输出电压改变时控制输出电压稳定种技术措施
3脉宽度调制方式(PWM(Pulse Width Modulation)
①输入电压变化输出脉宽度发生变化种方式
②开关工作周期T固定变
③输出电压改变稳定控制开关调整饱导通时
间实现
④脉宽式开关电源降压式变换器采变压器隔离
开关电源改变初级次级绕组匝数决定输出电
压升压降压
⑤占空值电压值占空变化范围0∽1
2交流模滤波电感结构工作原理
①定义磁心两匝数相等绕组中电流方起模滤波电感作
②模式1差模输入模滤波器两输入端口输入电压差种输入模式
某瞬间两输入端电压+
两绕组产生磁通相等方相反磁
芯中没变化磁通没电感量没感抗
50HZ交流电压没阻力绕组直流电
阻存直流电阻值0105Ω实际0102W
量损失忽略
2模输入模滤波器两输入端口输入电压没差种输入模式
假设模高频干扰电压输入+两绕组产生
方变化磁通磁芯中变化磁通感抗电感模高频干扰会较衰减
三电路原理分析
1交流输入部分
① 恢复保险丝(种流保护器件)
A 原理常态阻值非常低(02Ω)工作电流流开关时功耗
损耗量电路电流超设计值发生短路障时阻迅速增加数千欧电路进入开路状态立电路电流切断电路起保护作动恢复开关
进行低电压流保护接220VAC否开关烧毁
②RT201压敏电阻
③NTC201热敏电阻开关电源中起温保护软启动作
④低通滤波器
定义低频通高频干扰信号通滤波器滤掉
高频电压高频滤波器
b组成般电容器电感组成
c作 1防止电网高频干扰信号抑制浪涌电压尖蜂电
压进入开关电源中
2阻止限制开关电源产生噪声高频电磁干扰信号
串入电网
d电感
e电容
作1电容器基作充电放电
2 储电压形式存储量Ec12V2C具隔直流通
交流作两端电压突变电容容
抗频率成反频率越高呈现容抗越
容抗Xc12∏FC
3滤波作整流电路交流变成脉动直流整流电路接入较容量电解电容滤波电路中电容耐压值交流效值142倍利充放电特性整流脉动直流电压变成相较稳定直流电压实际中防止电路部分供电电压负载变化变化电源输出端负载电源输入端接电解电容容量电解电容般具定电感高频脉干扰信号效滤两端联容量00010lpF电容滤高频脉干扰
4耦作滤高频器件PCB电源芯片电源脚引起辐射电流器件提供局部直流通路减低电路中电流击峰值
减电源面纹波噪声毛刺效果
减少开关噪声板传播抑制噪声芯片干扰
01uF陶瓷电容常做耦电容
5旁路作 (Bypass)指信号中某害部分提供
条低阻抗通路电源中高频干扰典型
成分需进入目标芯片前
提前滤掉旁路电容针高频干扰（高
相认20MHz高频干扰20MHz
低频纹波)选涤纶薄膜电容
注 电阻做限流确定固定电
谓拉拉
揩振回路选云母高频陶瓷电容
谐振分串联谐振联谐振串联谐振产生
电压联谐振产生电流
f图1分析C205L1C203组成∏型低通滤波电路C205C203
抗串模干扰元件抑制正态噪声电容选漏电流
CLC型滤波电路中电容容量电感感量越滤
波效果越
g常高压低压低通滤波电路
二桥式整流
0265VAC桥式整流直流电压265*141437471V
电压分三路
1路R203降压C224C225滤波UC2845提供启动电压
2路高频变压器初级开关功率漏极提供驱动电压
D201C202R201变压器缓网络吸收回路吸收变
压器初级漏电流次级反馈初级尖峰电流进行吸收
二次漏感反耦合次级吸收开关关断时变压器
漏感产生电压
3路 R203R233组成泄放回路电压R203R233放电
断电立焊取电阻电容电阻较放电需
定时间万表量电容两端电压放电完
操作电压电阻分压选滤波电容C224C225时
注意耐压值>375*(R233R203+R233)否电源出现障
时375V电压没电流输出C224C225击穿
三启动电路
开关电源工作首先振荡器必须振荡振荡器振
荡必须较启动电流较启动电流较
启动电压开关电源开机马建立起唯
种电压375V左右直流电压该电压启动电阻R203(200KΩ)直接UC2845D8⑦脚供电(正常工作约需15mA电流)时馈电没建立起C225放电继续启动电容维持启动电容开关变压器初级绕组感应馈电绕组脉电压输出+13V馈电压馈电建立维持启动电容C224C225滤波UC2845D8⑦脚供电启动电阻R203完成务R203接电路中两端362V电压(362200K185mA电流)时没R203电路工作正常工作
四吸收回路
①定义消反电路称阻尼电路
② 组成电阻电容阻塞二极组成钳位电路
③ 作1降低没反电压
2消高频振荡(效保护开关功率受损)
④ 反电压指断开电流电感电路时产生感电压吸
收回路消耗量
⑤ 高电压常种吸收回路分析
a电路工作稳定开关Q1截止时初级绕组反电压+通二极D1电容器C1充电电路中没电阻电容器C1充电电流较 电容器C1两端电压升150V电容器C1吸收量较(瞬间充电完成马放电)电容器C1电压+电阻R1电流泄漏通二极D1反初级绕组T放电法振荡电容器C1电压通R1放电反电压转换成热散发掉
开关Q1导通时电阻R1电容器C1放电C1两端电压降约125V
总电容器C2充电时间Q1截止C2放电时间导通截止整程
b 开关Q1截止时初级绕组反电压+通电阻R1电容器C1充电C1充电脉电流较(03A)R1瞬时电压降达200V瞬时功率达60W均功率12W(瞬间充电完成马放电)电容器C1电压+C1通阻尼电阻R1放电(高频振荡成低频振荡R1消耗振荡快衰减)
开关Q1导通时电源电压(300V)C1充电阻尼电阻R1消耗量
c 开关Q1截止时MOSD(漏极)反电压高达600800V通电阻R1电容器C1充电反电压较高充电电流
反电压消耗达保护Q1目
开关Q1导通时C1充电压Q1放电防止瞬间放电电流加重子负担串联电阻R1加限流C1两端电压全部放掉会100V左右电压
d 开关Q1截止时 反电压通二极D1电容器C1充电反电压较高(600800V)没电阻限流充电电流
反电压消耗达保护Q1目(反电压瞬间充电时间通R4放电)
开关Q1导通时C1充电压R1放电 C1两端电压全部放掉会100V左右电压
e开关Q1截止时初级绕组反电压+
直接电容器C1充电电路中没电阻电容器C1充电电流较电容器C1两端电压升高电压电容器C1吸收量较电容器C1电压+
开关Q1导通时C1充电压MOSR1R2放电转换成热散发掉C1两端电压全部放掉会100V左右电压
⑥图原理介绍
a吸收回路1C202(1032KV)R201(27K3W)D201(MUR110R)
组成变压器缓网络吸收回路初级绕组两端联消MOS截止时产生高频振荡
MOS导通时初级绕组中电流变压器储存磁MOS截止时变压器中磁转化电初级绕组两端 产生正负300伏脉电压较寄生电容存变压器初级绕组寄生电容产生高频振荡外发射干扰电磁波
该组吸收路感电压通D201C202充电量储存C202电场中C202电压通D201初级绕组N1放电(截止)法振荡C202电压通R201放电反电压转换成热散发掉R201温度较高
总C202电时间MOS截止瞬间
C202放电时间MOS截止导通整
程中
b吸收回路2 MOS吸收回路C221(2212KV)R234(27K 3W)D211
(MUR1100R)组成MOS两端联
MOS截止时初级绕组N1两端产生正负300伏脉电压电压直流300V串联相加时4N90漏极D源极S间约600~700V电压该组吸收回路高脉电压通D211电容器C221充电高脉电压拉MOS导通时电容器C221通MOSR234放电防止瞬间放电电流电路中串联限流电阻R234样C221两端电压全部放掉般会剩100V左右电压
c吸收回路3 RX201C207D206组成24V1次级吸收回路
4 RX202C208D208组成24V2次级吸收回路
5 RX203C209D209组成12V次级吸收回路
6RX204C210D210组成15V次级吸收回路
(吸收次级整流反尖峰电压)
dMOS选型计算
4N90导通时变压器磁通量增时便电积蓄起
4N90截止时便积蓄电释放变压器初级绕组中便剩磁产生通D201反馈次级剩磁释放完初级绕组NP电压
Vmin 1414*154217756V Vmax1414*286 404404V
Dmin占空 Lp初级电感量
MOS峰值电压Vdsp Vmax*(1+(R201*Dmin)(10*Lp))
Vmax*(1+(R201*Dmin)(10*Lp)
404404*(1+(20k*02)(10*2341))
57156V
MOS峰值电流Ids 02*N3N1+02*(N4+N5)N1+15*N4N1+
04*N6N1
02317 (A)
时间常数R201*C202周期T般取5倍左右
C202 5*TR201
5*122*10(6)20*10(3)
3 (PF)
五振荡输出频率
1R24010KC22622*10(6)F决定该电路工作频率重
元件开关频率f172*10(3)R240*C226(KHZ)172*10(5)227818kHz
2输出电压频率振荡频率半
六补偿电路
UC2845D8①脚误差放器输出端②脚误差放器输入负端部基准电压5VDC分压产生25V电压作误差放器输入正端
1①②脚短路时构成电压器输出25V变电压
2①②脚间接电容作完成高频负反馈效消高频寄生振荡
3①②脚间接电阻作完成直流负反馈R1阻值越负反馈越深误差放器放倍数越频带越宽静态工作点越稳定温度特性越
七电路样保护
1输出端短路产生流开关MOS漏极电流幅度升
R235R236两端电压升UC28453脚电压升3脚电压超正常值03V达1V(电流超066A1V15)时UC2845PWM较器输出高电PWM锁存器复位关闭输出UC28456脚输出MOS截止保护电路
2输入供电电压压(超265V)
265VAC桥式整流直流电压265*141437471V变压器初级绕组电压提高UC28457脚供电电压急剧升18V时D236击穿UC28452脚电压升关闭输出保护电路时D212击穿MOS截止
3输入供电电压欠压(低125V)
125VAC桥式整流直流电压125*141417675V变压
器初级绕组电压低UC28457脚供电电压低低76V
UC2845工作
第四章 单端反激式变压器设计原理分析
设计举列1
1高频变压器参数设计
没计目标完成交流输入电压范围220(1±20％)V输出24V／500mA±15V／600mA5V／2A级输出效率η75％占空DO．5工作频率f50kHz开关稳压直流电源
单端反激式工关电源中变压器仅作变压器时作储电感设计方法类型变压器设计参数丰3项
(1)求出原边绕组电感量
(2)选择规格尺寸合适高频变压器磁芯
(3)计算原副边绕组匝数
11 计算原边电感量Lp变压器气隙δ
考虑输入电压±20％波动求该单端反激开关电源交流电压180～260V范围正常工作
输出功率Po24×05+15×06×2+5×240W
取反激变压器占空Dmax05
Vs应取值Vs(min)180×1420232V
中20V直流纹波整流桥压降
初级绕组流峰值电流Ip式中
Ip2*P0Vs*Dmax (1)
Ip2*40232*05 069A 2
假设电压Vs波动限7％Vs(min)232(1007)216V次级绕组电感 LpVs（min）* Dmax* TIp (3)
Lp216*05069*50*103 313mH 4
工作磁感应强度变化值取饱值Bs半查阅R2KB铁氧体磁性表知饱磁感应强度Bs3500GS△B▲12 Bs1750Gs
磁芯效截面积A97．25mm2代入值计算需气隙长度式计算式中Ae磁心效截面积
δ 04*∏*L p *Ip2Ae △B210818712978063mm （5）
12 次级绕组匝数
初级绕组匝数计算公式
N1 L p *IpAe*△B*108 313* 0699725* 1750*108128 6
4．1中量代入N1128匝
次级绕组匝数计算公式(24V) 式中VD整流二极正压降
代入数
N2V0 +VD*1Dmax*N1V Smin Dmax24+1*105*128232*05 (7)
1379
次级绕组取N214匝
取UC3842工作电压15V式中lV整流导通压降
N615+1 24+1*N2896 (8)
反馈绕组取9匝
二设计举列2
1设计参数求
①输入电压±30％波动求该单端反激开关电源交流电压154～286VAC范围正常工作
②输出负载4组中三组互相隔离
24VDC 02A
24VDC 02A 12VDC 15A
15VDC 04A
2 功率直流电压输入电流输出负载空气隙电容值确定
①输出功率
Po 24×02+24×02+12×15+15×04
336 (W)
②输入总功率
PiP0η336085395W η85 (1)
③输入低高直流电压Vmin 154*1414
217756V
Vmax 286*1414
404404V
④输入效电流 IdsPiVmin395217756
0181A (2)
⑤输入电流 ImaxIdsDmax018104
04538 A (3)
⑥输入回路均电流
IdcIds*Dmax0181*04
00724 A (4)
⑦空气隙
δ4∏*107*N12*AeLp4∏*107*942*111242452
12345245204898 mm (5)
⑧电解电容C201 2* Pi
80μf450V (实际选C201 68μf450V)
510W开关电源电容选47∽10μf
1050W开关电源20∽30μfW容量选
50100W开关电源25∽35μfW容量选
果滤波电容容量太会直流电压纹波太容易引起开关损坏导致功率数降谐波含量增加电容器静电容量允许偏差±10±5C>47μf般求漏电电流I<3*(CU)12 (μA)
⑨电容负载电阻
RlcVminIdc2177560072430076Ω (6)
3工作频率周期确定
① f172*103Rt Ct172*10310*103*22*106172*105227818KHz (7)
② T1f17818Khz1279μs (8)
4占空导通时间确定
①占空
占空Dmax<05 选 Dmax04
②导通时间
TONT*Dmax
1279*04
511μs (9)
5铁氧体磁芯选型介绍
①铁氧体磁芯型号EI32制作时空气隙边留05mm
②EI32磁芯尺寸B 215(mm) C 108±02 (mm)
D 108±02 (mm)
③磁感应强度Bs 2000GS
④磁芯效截面积Ae C*D(mm2)
(108)*(10805)
11124 (mm2)
⑤窗口面积Be (BC)4*D
(215108)4*108
2889(mm2)
6计算变压器初次级绕组匝数输出电压Vs
①确定初级绕组N1匝数电感量
饱磁通密度100℃时查表Bs286(mT)般形状材质
铁氧体工作频率7818KHz时65饱值△Bs286*065
186(mT)变压器感应电压217756V404404V变动磁感应强度发生变化
N1Vmin*13*19*Ton*106△Bs*Ae
154*13*19*5110186*11124
9394 取94匝 (11)
初级电感量LpVmin*Ton*106Imax217756*511*10604538
2452mH (12)
②反馈绕组N2
UC2845D8工作电压12V加整流二极D213压降175V反馈绕组N2供电电压1375V
Vs112+1750434375 V (13)
N2Vs1*Ton*104Bs*Ae
34375*511*1042000*11124
1756522248
789 取8 匝 (14)
③次级绕组N3
输出电压24VVL 滤波电感压降04VVF 肖特基二极正压降175V
Vs324+04+1750465375 V (15)
N3Vs3*Ton*104Bs*Ae
65375*511*1042000*11124
3340622248
1501 取15 匝 (16)
N3Vs3*NpVmax2Vds
65375*944044044
1534 取15 匝 (17)
④次级绕组N5
输出电压12VVL 滤波电感压降04VVF 肖特基二极正压降175V
Vs512+04+1750434375 V (18)
N5Vs5*Ton*104Bs*Ae
34375*511*1042000*11124
1756522248
789 取8匝 (19)
⑤次级绕组N6
输出电压15VVL 滤波电感压降04VVF 肖特基二极
正压降175V
Vs615+04+1750442875 V (20)
N6Vs6*Ton*104Bs*Ae
42875*511*1042000*11124
2190922248
984 取10匝 (21)
N6Vs6*NpVmax2Vds
42875*944044044
1006 取10 匝 (22)
四流保护电路设计
aV0 –V1 R244V1 –V2 R245>V0 –V1 1V1 –V2 1
△VV1 –V2 V0 –V1
bV0VrefR249Vref11R251+1R252
V0Vref1+R249R252+R249R251
V0Vref*1+5110+5115
V025*1+051+3412275V
ICV0R244+R24512V2K6mA>5mA
c负载加时Vo↓→Vref↓→Vka(V2) ↑→△V(V1V2) ↑光耦发光IC↑→光耦三极If↑→PWM误差(控制)电压Ue↑→PWM输出脉变宽↑→占空D↑→抑制Vo降低
负载变时Vo↑→Vref↑→Vka(V2) ↓→△V(V1V2)↓→
光耦发光IC↓→光耦三极If↓→PWM误差(控制)电压Ue↓→PWM输出脉变窄→占空D↓→抑制Vo增加
d负载调整率改善增加光电反馈控制环节空载时输出电压满载时输出电压变动值减增加输出电压稳定度
e频率特性稳定幅度50kHZ500KHZ工作频率输出电压变化量001％
f流限制特性负载变动原输出电流剧增超标称电流15％时立关闭输出电路进行保护
g压保护欠压锁定功强准确灵敏度高
h电路设计中增加提升低频增益电路电阻电容串
接控制端输出端压制低频(100Hz)纹波提高输出调整率
静态误差
l输出TL431(控分流基准)反馈误差放TL431沉流端驱动光耦发光部分处电源高压边光耦感光部分反馈电压调整电流模式PWM控制器开关时间稳定直流电压输出
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