他勵式開關電源控制集成電路是采用了模拟電路和數字電路構成的，下面以典型的UC/KA3842、TL494為例進行介紹。

(1)UC/KA3842

UC/KA3842屬于單端輸出脈寬控制芯片，它是一種高性能的固定頻率電流型控制電路，采用它構成的開關電源廣泛應用在彩色電視機、彩色顯示器、VCD、DVD、充電器、衛星接收機等電子設備中。它主要的優點是外接元器件少、結構簡單、成本低。UC/KA3842、UC/KA3843有雙列直插Minidip(DIP)式和雙列貼片SO8式兩種封裝結構，如圖2-53所示，它的引腳功能見表2-24。

圖2-53 UC/KA3842的實物和内部構成方框圖

表2-24 UC/KA3842的引腳功能和參考電壓數據

提示

UC3842～UC3845/UC2842～UC2845屬于一個系列産品，僅供電端⑦腳的啟動電壓、關閉電壓和激勵脈沖輸出端⑥腳輸出的激勵信号的最大占空比不同，見表2-25。

表2-25 UC3842～UC3845/UC2842～UC2845主要參數

特點：當UC3842的⑦腳電壓達到16V後，UC3842内的啟動電路開始啟動，通過5V基準電壓形成電路産生5V電壓，該電壓不僅由⑧腳輸出，而且為它内部的振蕩器、PWM調制器等電路供電。振蕩器獲得供電後開始工作，利用④腳外接的RC元件産生振蕩脈沖，該脈沖通過邏輯電路處理後産生矩形脈沖，再通過推挽放大器放大後從⑥腳輸出。當它的②腳輸入電壓升高或①腳電位下降時，都會導緻它⑥腳輸出的脈沖的占空比減小;而③腳輸入的電壓升高時，也會導緻⑥腳輸出的激勵脈沖的占空比減小。

典型電路識圖：下面以圖2-54所示的 LG FB775FT 型彩顯的開關電源為例，介紹以UC/KA3842為核心構成的開關電源的識圖方法。該電源是以KA3842(IC901)、開關管Q901、開關變壓器T901為核心構成的并聯型他激式開關電源。

KA3842的⑦腳外接的R904、C913、D901構成啟動電路，為KA3842提供啟動電壓;D906、C913 組成的整流、濾波電路為 KA382 提供啟動後的工作電壓;R911、D904、C911組成的整流濾波電路為穩壓控制電路提供取樣電壓。②腳外接的 VR901、R912～R914 組成的是誤差取樣電路，而R914兩端阻值大小受Q902是否導通的控制。行掃描電路未工作時，行輸出變壓器T701無行逆程脈沖輸出，Q902截止，R914兩端阻值為其标稱阻值;行掃描電路工作後，T701輸出的脈沖電壓經D912整流、R930限流、C916濾波後，經R911使Q902導通，緻使R914兩端阻值下降。④腳外接的R926、C918是振蕩器的外接定時元件，C914、R928、D911、R929行頻觸發脈沖輸入元件;③腳外接的R925、R918、R918、C915構成開關管電流檢測信号輸入電路。

圖2-54 LGFB775FT型彩顯主電源電路

(2)TL494

TL494的内部構成如圖2-55所示，引腳功能和維修參考數據如表2-26所示。TL494的腳為輸出方式設置端。當它接 5V 電壓時，TL494 的輸出方式被設置為雙端輸出方式;為低電平時，輸出方式為單端(末級放大器并聯)輸出方式。

圖2-55 TL494的内部構成

表2-26 TL494的引腳功能和維修參考數據

下面以圖2-56所示的BMCH-36型智能充電器為例介紹。其中，TL494和相關元器件構成了功率轉換器部分，HA17358(同LM358)和相關元器件構成了電壓檢測和控制部分。

功率變換：該變換器采用了自激啟動、他勵工作方式。自激式啟動電路由開關管V1、V2，電阻R30～R33以及變壓器T2和T3等元器件組成，他勵工作方式由PWM控制芯片TL494和相關元器件構成。由于TL494的 13 腳接5V電壓，所以TL494的輸出方式被設置為雙端輸出方式。

接通電源瞬間，由市電變換電路産生的310V電壓不僅加到V1的c極，而且通過啟動電阻R32和限流電阻R33限流後加到V1的b極使其導通。V1導通後，300V電壓通過V1的c/e極、激勵變壓器T2的2-4繞組、開關變壓器T3的1-2繞組、C17到地構成回路。回路中的電流在T3的一次繞組上産生②腳正、①腳負的電動勢，在T2的2-4繞組上産生②腳正、④腳負的電動勢，于是T2的1-2繞組産生①腳正、②腳負的感應電動勢，T2的3-5繞組産生③腳正、⑤腳負的電動勢。3-5繞組的電動勢使開關管V2截止，1-2繞組輸出的電動勢通過C14、R33反饋到V1的b極，使V1迅速進入飽和狀态，流過T3的1-2繞組的電流線性增大，當磁感應強度增大到飽和點時，電流急劇下降，由于電感中的電流不能突變，所以T2和T3各個繞組産生反向(相)電動勢。T2的1-2繞組産生反相的脈沖電壓後使V1迅速截止，而3-5繞組産生反向電動勢後通過C13和R31使V2導通，此時，C17兩端電壓通過T3的1-2繞組和T2的2-4繞組、V2的c/e極到地構成回路。回路中的導通電流使T3的1-2繞組産生①腳正、②腳負的電動勢，T2的2-4繞組産生④腳正、②腳負的電動勢，随後V2截止，使T2、T3各個繞組再次産生反向的電動勢，于是使V1再次導通，重複以上過程，V1和 V2 工作在自激振蕩狀态。該電源進入自激狀态後，T3 的二次繞組輸出的脈沖電壓經 D9和D10全波整流、C17濾波産生直流電壓。

C17兩端産生的電壓加到電源控制芯片TL494(IC1)供電端 12 腳，通過IC1内的基準電源形成5V電壓，該電壓不僅為IC1内部的觸發器、比較器、誤差放大器、振蕩器等電路供電，而且從 14 腳輸出，為充電控制電路提供參考電壓。振蕩器獲得供電後，它與⑤腳、⑥腳外接的定時元件C10、R20通過振蕩産生鋸齒波脈沖電壓。該鋸齒波脈沖作為觸發信号，控制PWM比較器産生矩形激勵脈沖，再經RS觸發器産生兩個極性相反、對稱的激勵信号，通過驅動電路放大後從IC1的⑧腳和 11 腳輸出。從IC1⑧腳和 11 腳輸出的激勵脈沖通過V4和V3放大後，再經T2耦合，驅動開關管V1和V2交替導通，從而使開關管進入他勵式工作狀态。開關電源進入穩定的他勵式工作狀态後，T3二次繞組輸出的脈沖電壓通過全波整流，在C1和C17兩端分别産生穩定的44.5V和24V左右的直流電壓。其中，44.5V直流電壓通過防反向充電的隔離二極管D16不僅為蓄電池充電，而且為誤差放大器提供取樣電壓。而24V電壓第1路為TL494供電;第2路為充電、顯示控制電路供電;第3路通過R9限流使發光二極管LED2發光，表明充電器已工作。

V1～V4 的 c、e 極兩端并聯的 D19、D18、D14、D13 是阻尼二極管，以保護 V1～V4不被過高的反向電壓擊穿;D11和D12組成溫度補償電路，以免過高的溫度影響V3、V4的工作狀态，最終給V1和V2帶來危害;T3一次繞組上并聯的C3和R1用作阻尼，以免T3進入自激振蕩狀态。D20、R35和D17、R28構成C14和C13鉗位電路，并且在開關管截止期間為C14和C13提供快速放電回路，以便C14和C13在下一個振蕩周期繼續為開關管提供激勵回路。

圖2-56 BMCH-36型智能充電器電路原理圖

穩壓控制：該開關電源的穩壓控制電路由電源控制芯片TL494(IC1)①、②腳内的誤差放大器1、誤差取樣電路構成。由于取樣電路對C1兩端電壓進行取樣，所以該誤差取樣方式屬于直接取樣方式。

當市電電壓降低或負載較重引起D16負極電壓下降時，該電壓通過R10、R11取樣後的電壓下降，IC1的①腳電位下降，即誤差放大器1同相輸入端電壓下降，而反相輸入端通過②腳接參考電壓，兩者比較後使誤差放大器1輸出低電平控制信号，該信号通過PWM比較器和RS觸發器處理後，使IC1⑧腳、 11 腳輸出的激勵脈沖占空比增大，開關管V1和V2導通時間延長，開關變壓器 T3 存儲的能量增大，開關電源輸出電壓升高到正常值，實現穩壓控制。若開關電源輸出電壓升高時，控制過程相反。IC1②腳輸入的參考電壓由 14 腳輸出的基準電壓通過電阻分壓獲得。

該開關電源輸出電壓還受溫度開關ANb的控制。在冬季按下ANb開關，分壓電阻R5、R6接入電路，使IC1的①腳輸入的電壓下降，緻使IC1⑧、 11 腳輸出的激勵脈沖占空比增大，開關管導通時間延長，開關電源輸出電壓升高，D16負極電壓在空載時為51V。在夏季斷開ANb開關，R5、R6脫離電路，使IC1的①腳輸入的電壓升高，緻使IC1⑧、 11 腳輸出的激勵脈沖占空比相對減小，開關管導通時間縮短，開關電源輸出電壓降低，D16負極電壓在空載時為44.5V。

提示

若冬季在室内充電也最好采用低壓方式，這樣可延長蓄電池的使用壽命。而在夏季千萬不可使用高電壓擋充電，以免蓄電池被充壞(鼓包)。

充電、顯示控制：該充電器的充電、顯示控制電路由TL494(IC1)内的誤差放大器1、誤差放大器2和HA17358(IC2)、取樣電阻R29、雙色發光二極管LED1等元器件構成。其中R29是電流取樣電阻，它串聯在開關變壓器T3的二次繞組和地之間，充電期間會在R29兩端産生下正、上負的壓降。這個壓降不僅通過 R8、R***加到 IC2 的反相輸入端⑥腳，而且通過R26、R25加到IC1的 15 腳，同時IC1 14 腳輸出的5V電壓經電阻限流也加到IC1 15 腳。

能量釋放後的蓄電池兩端電壓下降，這樣它在充電初期會使開關電源的負載較重，在穩壓控制電路的作用下開關管導通時間較長，充電電流較大，為蓄電池快速充電，同時在R29兩端建立的壓降(負壓)較高，一方面使IC1的 15 腳輸入微弱的負電壓，緻使IC1内的誤差放大器2輸出高電平的控制信号，通過PWM電路将IC1⑧腳和 11 腳輸出的激勵脈沖占空比限制在一定範圍内，避免開關管過電流損壞;另一方面因IC2的⑤腳接地，電壓恒定為0，所以 IC2 的⑦腳輸出高電平控制電壓。該電壓不僅通過 R1 限流，使雙色發光二極管 LED1内的紅色發光二極管發光，表明充電器工作在恒流充電狀态，而且通過R6使V5導通，LED1内的綠色發光二極管因無供電不能發光。

随着恒流充電狀态的不斷進行，蓄電池兩端電壓逐漸升高，充電電流減小，在R29兩端産生的壓降使IC1 15 腳電位從負壓變為0，IC1内的誤差放大器2不影響開關電源的工作狀态，但該壓降仍會使充電指示燈LED1發光為紅色，此時開關電源輸出的電壓在穩壓控制電路作用下升高并保持穩定，D16負極電壓恒定為44.5V(夏季)或51V(冬季)，充電器進入恒壓充電階段。此階段，随着蓄電池所充電壓不斷增加，充電電流進一步減小。當電流減小到轉折電流後，在R29兩端産生的壓降減小，于是IC1的 14 腳輸出的5V電壓通過91kΩ電阻使IC2⑥腳輸入的電壓超過0，IC2的⑦腳輸出低電平控制電壓。該電壓一路使LED1内的紅色發光二極管因無導通電壓而熄滅，表明快速充電結束;另一路使V5截止，V5的c極上的電壓通過電阻限流使LED1内的綠色發光二極管發光，表明蓄電池已充足電。

過電流保護：當蓄電池或C1、C17、整流管等元器件異常使R29兩端的負壓過大時，通過R26、R25使IC1(TL494) 15 腳輸入的負壓過大，被IC1内部電路處理後，使IC1的⑧、 11 腳不能輸出激勵脈沖，開關管停止工作，避免了開關管因過電流損壞。

軟啟動電路：TL494④腳外接的C16是軟啟動控制電容。開機瞬間因C16兩端電壓為0，所以TL494 14 腳輸出的5V基準電壓通過C16和R20構成充電回路，在R20兩端建立一個由高到低的電壓。該電壓通過TL494的④腳輸入，經比較器處理後使⑧腳和 11 腳輸出的激勵脈沖占空比由小逐漸增大到正常，避免了開關管在開機瞬間過激勵損壞，實現軟啟動控制。

欠電壓保護：若TL494供電端 12 腳輸入的電壓低于7V時，它内部的欠電壓保護電路動作，使TL494停止工作，實現欠電壓保護。

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