基于UC3842的电源变换器设计

随着多电飞机和全电飞机成为现代飞机的发展趋势，同时由于现代电力电子技术的飞速发展，直流稳压电源在航空领域得到了广泛的应用。根据某型飞机对直流电源的实际需求，本文设计了一种直流电源变换器。该变换器主要是将飞机发电机输出的三相交流电变换成直流电源，供飞机上某些直流负载使用。飞机发电机发出的三相交流电经整流、滤波后，输入到DC/DC模块，利用电流型脉宽调制器UC3842，完成稳定直流输出，同时结合UC3842的特点还设计了过流、过压和欠压等保护功能。

1、芯片介绍

UC3842是美国Unitrode公司生产的一种高性能单端输出式电流控制型脉冲宽度调制器。电流型控制即在脉宽比较器的输入端直接感应到的输出电感电流与误差放大器输出信号进行比较，来控制输出脉冲的占空比，使输出的电感峰值电流跟随误差电压变化。UC3842是一种高性能的固定频率电流型控制器，采用单端输出方式，可直接驱动双极性晶体管和MOSFET管，具有引脚数量少、外围电路简单、安装与调试简便、性能优良以及价格低廉等优点，具有输入和参考欠压锁定、逐相电流限制等保护特性。应用中UC3842采用的是8脚双列直插塑料封装，其内部主要由5.0V基准电压源、用来精确地控制占空比调整的振荡器、衰减器、过流检测比较器、PWM锁存器、高增益E/A误差放大器和适用于驱动功率MOSFET管的大电流推挽输出电路等构成，其内部结构及管脚图如图1所示。

图1  UC3842内部结构与引脚图

如图1中，芯片的1端为COMP端，该管脚为芯片内部误差放大器的输出端，该脚外接RC网络可用于环路补偿，用以改善误差放大器的闭环增益和频率特性；2脚为VFB，是电压反馈脚，它是误差放大器的反相输入端，与芯片内部2.5V的基准电压进行比较作为误差放大器的输出；3脚是CURRENTSENSE，为电流测定端，用于取样电流，当外端串接的取样电阻上的电压大于1V时，UC3842将停止输出触发脉冲，使开关管截止，从而保护开关管不至于因过流而损坏，因此可以用于设计过流保护；4脚为RT/CT端，CT由8脚输出的5V参考电压通过RT充电，再由一个内部电流放电，从而产生振荡，振荡器频率f可由下式计算：f=1.8/（RT×CT）kHz，式中：RT的单位为kΩ，CT单位为μF；5脚为GROUND，为控制电路和电源的公共地；6脚为OUTPUT端，是推挽输出端，该输出端用来驱动开关管的门极，控制开关管的关断；7脚是VCC，提供芯片工作的电源，芯片可以工作在8~40V，另外UC3842还具有输入电压欠压锁定门限，分别为16V（通）和10V（断）；8脚是VREF，为参考输出端，向外提供基准电压5V，带载能力为50mA，它通过定时电阻RT向定时电容提供充电电流。