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原创 我做UC3843开关电源实验过程与心得

2007-9-30 14:18 22392 0 32 分类: 电源/新能源

1:原理图1如下:顺便说一下,电路图是鄙人参照资料设计的,如果有不合理的地方请达人指点指点,吾将不胜感激,在做实验时,发现输出电压不正常,+9端带1.6W负载时,负载阻值是48欧,C18很烫手,而且系统工作不稳定,初步猜测是R7R8的阻值不匹配,或许还有其他原因.


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2:C18(476E/25V)换成(475V/35V),如原理图2所示,这个时候C18的温度很正常,估计是耐压不够,用万用表测量其两端电压是14点多伏,最多不超过16V,估计是尖峰电压已经超过了其额定电压25V,系统频率是120KHz左右,其频率大小由R2C6决定,看看UC3843的资料就知道了,这里就不去解释了,电源输入是+24V,用数字万用表测量2个输出,电压基本正常,但与实际算的电压有点距离,测量+9V+27V端电压分别为+9.04V+29.24V,在这里说明一下,此时+9V端和+27V端所带的负载分别是96Ω500Ω,功率是0.8W0.4W,确实比较小,我的打算是先是把系统基本弄正常了,再考虑带其负载能力,按照R10R12的关系,可以算出+9V端的理论电压为+9.3V,公式是:U=2.5*(R10+R12)/R12,说明电路的输出有损耗,或者TL431工作不正常,用数字万用表测量TL4312.3脚之间的电压为2.38V,基本正常,正常情况下也就2.5V左右,这是由TL431的特性所决定, 用手感觉UC3843芯片烫手, 测量其7脚的电压为13.2V,VCC的值,估计和它的发热大有关, 2脚的电压为2.65V,电压偏大,正常的时候也是2.5V左右,动态的,这是由UC3843的内部比较器基准电压所决定, 3脚的电压为0.06V,很小,理想值是0.5V左右, R3两端的电压为0.2V,峰值,由此算得流过UC3843的电流大约为20mA,这个指的是输出部分,流过内部输出三极管的电流, R1两端的电压为10.85V,ICC=10.85V/5.1K≈2.1mA,8脚的电压为5V左右,基本正常,而且+9V输出端的电压在7.4V-11V之间跳动,其他测试点的电压也都存在跳动的现象,说明系统不稳定,可能是受到了纹波干扰,那么UC3843的发热大的问题在哪里呢?


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3:R7的旁边并联一个220nF的电容后,效果不明显,说明受纹波干扰的程度不是很大,在用示波器看+9V端的波形时,发现其输出波形是一个锯齿波,而且很有规律,频率在400Hz,峰值是3.6V,锯齿波的的图形如下所示:


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再用示波器看MOSFET管的2脚波形,发现其波形很不规则,正常的波形是占空比输出的波形,如果负载一定的情况下,那么这个波形基本很稳定,MOSFET管的2脚波形如下所示:


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看以上2个波形,再根据资料综合分析,首先考虑到的是反馈的地方出了问题,也请教了达人,也同意我的看法,反馈的地方可能有元件的值不匹配,使得系统产生了振荡。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />


于是将C922uF/25V)电容换成10uF/25V的电容,再用示波器看+9V端的波形时,发现其输出波形还是一个锯齿波,而且很有规律,频率在1KHz左右,峰值是2.08V,整个波形在8V-10.1V之间浮动,说明上面的推测是对的,反馈上的问题,只改动了一个参数,就有很大的变化。(以下实验的时候,+9V端和+27V端的负载分别为48Ω500Ω


继续把C9改成4.7uF/35V的看看有什么变化,把C9改成4.7uF/35V的电容后,再用示波器看+9V端的波形时,发现其输出波形还是一个锯齿波,而且很有规律,频率在1.4KHz左右,峰值是1.68V,整个波形在8.32V-10V之间浮动,说明C9的值与输出的波形有很大的关系。


再把C9换成1uF的瓷片电容看看效果怎么样,换了以后再用示波器看+9V端的波形时,发现其输出波形还是一个锯齿波,而且很有规律,频率在2KHz左右,峰值是1.04V,整个波形在8.72V-9.76V之间浮动。


再把C9换成220nF的瓷片电容看看效果怎么样,换了以后再用示波器看+9V端的波形时,发现其输出波形还是一个锯齿波,而且很有规律,频率在3.8KHz左右,峰值是720mV,整个波形在9.04V-9.76V之间浮动。


再把C9换成100nF的瓷片电容看看效果怎么样,换了以后再用示波器看+9V端的波形时,发现其输出波形还是一个锯齿波,而且很有规律,频率在5KHz左右,峰值是480mV,整个波形在9.12V-9.60V之间浮动。


再把C9换成1nF的瓷片电容看看效果怎么样,换了以后再用示波器看+9V端的波形时,发现其输出波形还是一个锯齿波,而且很有规律,频率在8.9KHz左右,峰值是400mV,整个波形在9.12V-9.52V之间浮动。


再把C9换成0.1nF的瓷片电容看看效果怎么样,换了以后再用示波器看+9V端的波形时,发现其输出波形还是一个锯齿波,而且很有规律,频率在8.9KHz左右,峰值是320mV,整个波形在9.12V-9.44V之间浮动,纹波有400mV


在以上的实验中,变压器都有噪声,实验的时间一长的话,大约20分钟的样子,变压器很烫手,UC3843也很烫手。实验中用万用表测量UC38432脚的电压为3.3V左右,这个电压已经很不正常了,正常范围在2.5V左右,由内部电路决定,不再解释,测量的这个结果,首先猜测是R7的值大了,改成220Ω的电阻,再做实验时发现,2脚的电压为2.51V,基本正常,而且变压器的噪声没有了,初步确定是R7C9的值没有匹配好,把R7改成220Ω后,通电的时间大约5分钟左右,+9V端的电压从9.3V左右一直上浮到10.3V,上升的幅度是以0.01V的增加,此时,变压器的温度是76,下面我们可以算算所带的负载是多少,+9V端的输出电压是10.3V+27V端的输出电压是31.7VP+9=10.3*10.3/48=2.21WP+27=31.7*31.7/500=2.00W,为什么会出现电压上浮现象呢?估计是R8的值大了一点,把R8的值换成1.5K的电阻,换好以后,发现输出电压降低了,但是输出电压没有R8=2K的时候稳定,而且还发现R8越小,输出电压越不稳定,R8越大,输出电压越大,而且输出电压很稳定,现在的任务是尽量保持R82K值不变,改变其他的参数,使得输出电压符合要求,现在终于知道问题出在哪里了!之所以输出电压会上浮,原因是系统不能稳住电压,不能稳住电压是因为UC3843的调节能力不够,但是UC3843的调节能力和反馈有关,以我做DPA424开关电源的经验来看,是输入到UC3843反馈脚的电流不够,也就是光耦输出的电流不够,光耦的输出电流与输入电流成一定的比例,那么现在只要调节一下输入电流就好了,也就是把输入电流放大点,改变R8的阻值,先把R8换成1.8K的电阻试一试,实验是从AM934开始做,到了AM944时,输出电压是从+9.4V(示波器本身就有200-300mV的绝对误差,因为精度高的原因)慢慢上升到+9.8V,比上次的现象好多了,整个系统也稳定,10分钟才上升0.4V,而且到了AM954时,电压还是+9.8V,现在再换成1.66K的电阻试试看,负载还是不变的,可以用10K2K的电阻并联,系统已经基本正常了,输出电压基本稳定在+9.4V,变压器的最高温度是70,有一个不正常的现象是:每过个几分钟,变压器会发出较尖锐的噪声,这个时候输出不怎么稳定,变压器的温度也上升到73,波形的抖动比前面的正常的时候要大点,这种情况一般会持续一个1分钟左右,然后,变压器没有噪声,输出也正常了,为什么会出现这种情况呢?


926日:问题终于解决了,以上的实验都是没有把R9R11C19C20焊接到实验板上的,这次把这些都焊接到板子上了,然后把C9换成15pF的瓷片电容,下面是实验测量到的数据:


1):输入电压:+24V


2):输出电压:+9.25V+28.69V(数字万用表测量数据)


3): +9V端纹波大小:Vpp=312mV,占输出的比例是:3.3%RL=48ΩP=1.78W(非额定负载)(数字示波器测量数据)


4):+27V端纹波大小:Vpp=960mV,占输出的比例是:3.30%RL=500ΩP=1.64W(非额定负载)(数字示波器测量数据)


再把C9换回0.1nF瓷片电容,下面是实验测量到的数据:


1):输入电压:+24V


2):输出电压:+9.25V+28.69V(数字万用表测量数据)


3): +9V端纹波大小:Vpp=224mV,占输出的比例是:2.4%RL=48ΩP=1.78W(非额定负载)(数字示波器测量数据)


4):+27V端纹波大小:Vpp=860mV,占输出的比例是:2.90%RL=500ΩP=1.64W(非额定负载)(数字示波器测量数据)


5):占空比的波形如下:


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6):变压器最高温度:65


今天的实验结果是纹波太大了,其他方面符合要求,要想办法把纹波降下去。


927AM:下面是实验测量到的数据:


1):输入电压:+24V


2):输出电压:+9.29V+28.79V(数字万用表测量数据)


3): +9V端纹波大小:Vpp=184mV,占输出的比例是:1.98%RL=48ΩP=1.798W(非额定负载)(数字示波器测量数据)


4):+27V端纹波大小:Vpp=800mV,占输出的比例是:2.77%RL=500ΩP=1.657W(非额定负载)(数字示波器测量数据)


5):占空比的波形和上述的基本相似,占空比的大小与负载有关,而且成正比关系,UC3843的最大占空比可以达到96%,而以前做过的DPA424只能达到64%,而且DPA424的价格是UC3843的好几倍,这2个方面是UC3843的优势。


6):变压器最高温度:69


927PM:下面是实验测量到的数据:


1):输入电压:+24V


2):输出电压:+9.24V+27.89V(数字万用表测量数据)


3): +9V端纹波大小:Vpp=168mV,占输出的比例是:1.81%RL=96ΩP=0.889W(非额定负载)(数字示波器测量数据)


4):+27V端纹波大小:Vpp=700mV,占输出的比例是:2.50%RL=500ΩP=1.55W(非额定负载)(数字示波器测量数据)


5):占空比的波形和上述的基本相似。


6):变压器最高温度:58


928AM:下面是把电路板接上绝缘电阻监视仪中,实验测量到的数据:


1):输入电压:+24V


2):输出电压:+9.24V+29.36V(数字万用表测量数据)


3): +9V端纹波大小:Vpp=84mV,占输出的比例是:0.9%。(数字示波器测量数据)


4):+27V端纹波大小:Vpp=540mV,占输出的比例是:1.83%,(数字示波器测量数据)


5):占空比的波形和上述的基本相似。


6):变压器最高温度:42


再把C20换成0.1uF的电容,R11换成1Ω的电阻,下面是测量的数据:


1):输入电压:+24V


2):输出电压:+9.24V+29.34V(数字万用表测量数据)


3): +9V端纹波大小:Vpp=84mV,占输出的比例是:0.9%。(数字示波器测量数据)


4):+27V端纹波大小:Vpp=540mV,占输出的比例是:1.83%,(数字示波器测量数据)


5):占空比的波形和上述的基本相似。


6):变压器最高温度:42


纹波基本没什么变化。(待续)

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文章评论 32条评论)

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billzhu_345737527 2015-7-3 17:56

纹波基本没什么变化。(待续) ??? 乘兴而来,郁闷离去。

12345 2008-12-11 23:50

我有一个是3843做的12V升到19V的。用的是摩托车的电池   一用到低于11V就用不了 。可以调的10V   9V 以下   工作吗?  

wwwww 2008-12-11 23:46

ww

yang1shu 2008-7-24 09:07

我做了一个不过是非隔离了的,也会发热,

study 2008-4-17 18:48

有那位高手知道3843在频率不变下,通过反馈光藕.能线性地调节占空比.???

lihuanjie5261311_333401258 2008-1-9 11:33

你的续呢?这个写的挺好,绝缘电阻监视仪做什么用的,还有这个电路能不能借鉴到3845上。我见到一个电路是3845的第二脚即VFB接到地了。

Roshan 2007-11-1 09:15

这2个器件基本上是一样的,有一小部分不一样,如VCC比较器上下门限值分别为:UC3842 16V/10V,UC3843 8.4V/7.6V

,VREF比较器高低门限为3.6V/3.4V,大滞后和小启动电流使得UC3842特别适合于需要有效的自举启动技术的离线变换

器应用中,而UC3843应用于更低电压直流到直流变换器中,最小工作电压分别为:UC3842为11V,UC3843为8.2V。

Roshan 2007-10-29 13:01

深圳我也呆过3个月,呵呵!幸福个什么啊!外面机会很多的!

fg 2007-10-27 12:34

好幸福啊

我在深圳  好想做电源的工作

可惜啊

没机会  我现在做变频器的工作!

Roshan 2007-10-26 14:53

呵呵!我也是今年毕业哦,到上海来找工作,本来是应聘电子工程师的,没想到,给了我个做电源的工作,呵呵,也好,攒攒经验啊,你在哪工作呢?
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Roshan 2011-06-03 15:59
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