數(shù)字電阻器——開關(guān)電源的單片機(jī)調(diào)壓控制
UC3842芯片是一款高性能固定頻率的電流模式控制器。該芯片專為離線或DC/DC變換器應(yīng)用而設(shè)計(jì),提供了一個(gè)只需最少外部元件而獲得成本效益高的解決方案。廣泛應(yīng)用于顯示器、充電器等開關(guān)電源電路中。在以往產(chǎn)品的應(yīng)用中,該芯片一直充當(dāng)輸出固定電壓的角色。隨著應(yīng)用需求的進(jìn)一步發(fā)展,許多場(chǎng)合提出了輸出電壓可調(diào)的要求,很多電路采用可調(diào)電阻實(shí)現(xiàn)。本文即討論了成熟產(chǎn)品UC3842利用單片機(jī)進(jìn)行調(diào)壓控制的電路。
UC3842的典型應(yīng)用是把反饋繞組的電壓經(jīng)電阻分壓后接至該芯片的電壓反饋輸出端2(或3)腳。其穩(wěn)壓過程如下:當(dāng)輸出電壓升高時(shí),反饋繞組的電壓也隨之升高,分壓電阻得到的電壓升高,即腳2電壓升高,當(dāng)腳2電壓高于2.5V時(shí),誤差放大器發(fā)生翻轉(zhuǎn),使鎖存器復(fù)位,關(guān)斷輸出晶體管,減小PWM占空比,使輸出電壓回落;若輸出電壓降低,則鎖存器復(fù)位時(shí)間變長(zhǎng),PWM脈沖占空比增大,輸出電壓上升;從而達(dá)到穩(wěn)壓控制。
采用單片機(jī)來對(duì)UC3842組成的開關(guān)電源進(jìn)行調(diào)壓控制有兩種方法:數(shù)字電阻器控制和PWM控制。
1、數(shù)字電阻器控制首選采用CMOS工藝制成的數(shù)字——模擬混合信號(hào)處理集成電路,俗稱可編程電位器。其性能可等效為由若干個(gè)單位電阻串聯(lián)、并由模擬開關(guān)步進(jìn)切換的變阻器,是一個(gè)三端可編程電阻。與機(jī)械式電位器相比,具有可程控改變阻值、無觸點(diǎn)、耐震動(dòng)、噪聲小、壽命長(zhǎng)、抗環(huán)境污染等重要優(yōu)點(diǎn)。由于數(shù)字電位器取消了活動(dòng)臂,故無機(jī)械磨損、調(diào)節(jié)精度高、沒有噪聲,有極長(zhǎng)的工作壽命。
2、利用PWM進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換來調(diào)節(jié)由電流模式PWM控制器UC3842等元器件組成的開關(guān)電源輸出電壓是單片機(jī)調(diào)壓控制的另一種方法。目前很多單片機(jī)都具有PWM輸出功能,對(duì)于沒有此功能的單片機(jī)也可利用程序使其某個(gè)引腳輸出PWM脈沖,將不同占空比的PWM脈沖進(jìn)行濾波后便可得到一個(gè)0~5V變化的模擬量,用該模擬量去進(jìn)行調(diào)壓控制。采用單片機(jī)輸出不同占空比的PWM脈沖進(jìn)行調(diào)壓控制。當(dāng)PWM脈沖的占空比增大時(shí),濾波后的電壓升高,三極管的導(dǎo)通程度增強(qiáng),開關(guān)電源輸出電壓升高;當(dāng)PWM脈沖的占空比減小時(shí),濾波后的電壓降低,三極管的導(dǎo)通程度減弱,開關(guān)電源輸出電壓降低。