他勵式開關(guān)電源控制集成電路是采用了模擬電路和數(shù)字電路構(gòu)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(gòu)成的開關(guān)電源廣泛應(yīng)用在彩色電視機,、彩色顯示器,、VCD、DVD,、充電器,、衛(wèi)星接收機等電子設(shè)備中。它主要的優(yōu)點是外接元器件少,、結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu),，如圖2-53所示，它的引腳功能見表2-24,。

圖2-53 UC/KA3842的實物和內(nèi)部構(gòu)成方框圖

表2-24 UC/KA3842的引腳功能和參考電壓數(shù)據(jù)

提示

UC3842～UC3845/UC2842～UC2845屬于一個系列產(chǎn)品,，僅供電端⑦腳的啟動電壓、關(guān)閉電壓和激勵脈沖輸出端⑥腳輸出的激勵信號的最大占空比不同,，見表2-25,。

表2-25 UC3842～UC3845/UC2842～UC2845主要參數(shù)

特點：當UC3842的⑦腳電壓達到16V后，UC3842內(nèi)的啟動電路開始啟動,，通過5V基準電壓形成電路產(chǎn)生5V電壓,，該電壓不僅由⑧腳輸出,，而且為它內(nèi)部的振蕩器、PWM調(diào)制器等電路供電,。振蕩器獲得供電后開始工作,，利用④腳外接的RC元件產(chǎn)生振蕩脈沖，該脈沖通過邏輯電路處理后產(chǎn)生矩形脈沖,，再通過推挽放大器放大后從⑥腳輸出,。當它的②腳輸入電壓升高或①腳電位下降時，都會導致它⑥腳輸出的脈沖的占空比減小;而③腳輸入的電壓升高時,，也會導致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(guān)電源為例，介紹以UC/KA3842為核心構(gòu)成的開關(guān)電源的識圖方法,。該電源是以KA3842(IC901),、開關(guān)管Q901、開關(guān)變壓器T901為核心構(gòu)成的并聯(lián)型他激式開關(guān)電源,。

KA3842的⑦腳外接的R904,、C913、D901構(gòu)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 提供啟動后的工作電壓;R911,、D904,、C911組成的整流濾波電路為穩(wěn)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，R914兩端阻值為其標稱阻值;行掃描電路工作后,，T701輸出的脈沖電壓經(jīng)D912整流,、R930限流、C916濾波后,，經(jīng)R911使Q902導通,，致使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(fā)脈沖輸入元件;③腳外接的R925,、R918、R918,、C915構(gòu)成開關(guān)管電流檢測信號輸入電路,。

圖2-54 LGFB775FT型彩顯主電源電路

(2)TL494

TL494的內(nèi)部構(gòu)成如圖2-55所示，引腳功能和維修參考數(shù)據(jù)如表2-26所示,。TL494的腳為輸出方式設(shè)置端,。當它接 5V 電壓時，TL494 的輸出方式被設(shè)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(lián))輸出方式,。

圖2-55 TL494的內(nèi)部構(gòu)成

表2-26 TL494的引腳功能和維修參考數(shù)據(jù)

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(guān)元器件構(gòu)成了功率轉(zhuǎn)換器部分,，HA17358(同LM358)和相關(guān)元器件構(gòu)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(guān)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(guān)元器件構(gòu)成。由于TL494的 13 腳接5V電壓,，所以TL494的輸出方式被設(shè)置為雙端輸出方式。

接通電源瞬間,，由市電變換電路產(chǎn)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限流后加到V1的b極使其導通。V1導通后,，300V電壓通過V1的c/e極,、激勵變壓器T2的2-4繞組、開關(guān)變壓器T3的1-2繞組,、C17到地構(gòu)成回路,。回路中的電流在T3的一次繞組上產(chǎn)生②腳正,、①腳負的電動勢,，在T2的2-4繞組上產(chǎn)生②腳正、④腳負的電動勢,，于是T2的1-2繞組產(chǎn)生①腳正,、②腳負的感應(yīng)電動勢，T2的3-5繞組產(chǎn)生③腳正、⑤腳負的電動勢,。3-5繞組的電動勢使開關(guān)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迅速進入飽和狀態(tài),，流過T3的1-2繞組的電流線性增大，當磁感應(yīng)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各個繞組產(chǎn)生反向(相)電動勢,。T2的1-2繞組產(chǎn)生反相的脈沖電壓后使V1迅速截止,，而3-5繞組產(chǎn)生反向電動勢后通過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(gòu)成回路?；芈分械膶娏魇筎3的1-2繞組產(chǎn)生①腳正,、②腳負的電動勢，T2的2-4繞組產(chǎn)生④腳正,、②腳負的電動勢,，隨后V2截止，使T2,、T3各個繞組再次產(chǎn)生反向的電動勢,，于是使V1再次導通，重復(fù)以上過程,，V1和 V2 工作在自激振蕩狀態(tài),。該電源進入自激狀態(tài)后，T3 的二次繞組輸出的脈沖電壓經(jīng) D9和D10全波整流,、C17濾波產(chǎn)生直流電壓,。

C17兩端產(chǎn)生的電壓加到電源控制芯片TL494(IC1)供電端 12 腳，通過IC1內(nèi)的基準電源形成5V電壓,，該電壓不僅為IC1內(nèi)部的觸發(fā)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,。振蕩器獲得供電后,，它與⑤腳、⑥腳外接的定時元件C10、R20通過振蕩產(chǎn)生鋸齒波脈沖電壓,。該鋸齒波脈沖作為觸發(fā)信號,，控制PWM比較器產(chǎn)生矩形激勵脈沖，再經(jīng)RS觸發(fā)器產(chǎn)生兩個極性相反,、對稱的激勵信號,，通過驅(qū)動電路放大后從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放大后,，再經(jīng)T2耦合,，驅(qū)動開關(guān)管V1和V2交替導通，從而使開關(guān)管進入他勵式工作狀態(tài),。開關(guān)電源進入穩(wěn)定的他勵式工作狀態(tài)后,，T3二次繞組輸出的脈沖電壓通過全波整流，在C1和C17兩端分別產(chǎn)生穩(wěn)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(fā)光二極管LED2發(fā)光，表明充電器已工作,。

V1～V4 的 c,、e 極兩端并聯(lián)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的工作狀態(tài)，最終給V1和V2帶來危害;T3一次繞組上并聯(lián)的C3和R1用作阻尼,，以免T3進入自激振蕩狀態(tài)。D20,、R35和D17,、R28構(gòu)成C14和C13鉗位電路，并且在開關(guān)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(xù)為開關(guān)管提供激勵回路,。

圖2-56 BMCH-36型智能充電器電路原理圖

穩(wěn)壓控制：該開關(guān)電源的穩(wěn)壓控制電路由電源控制芯片TL494(IC1)①、②腳內(nèi)的誤差放大器1,、誤差取樣電路構(gòu)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取樣后的電壓下降，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，兩者比較后使誤差放大器1輸出低電平控制信號,，該信號通過PWM比較器和RS觸發(fā)器處理后,，使IC1⑧腳、 11 腳輸出的激勵脈沖占空比增大,，開關(guān)管V1和V2導通時間延長,，開關(guān)變壓器 T3 存儲的能量增大，開關(guān)電源輸出電壓升高到正常值,，實現(xiàn)穩(wěn)壓控制,。若開關(guān)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(guān)電源輸出電壓還受溫度開關(guān)ANb的控制。在冬季按下ANb開關(guān),，分壓電阻R5,、R6接入電路，使IC1的①腳輸入的電壓下降,，致使IC1⑧,、 11 腳輸出的激勵脈沖占空比增大，開關(guān)管導通時間延長,，開關(guān)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(guān),，R5,、R6脫離電路，使IC1的①腳輸入的電壓升高,，致使IC1⑧,、 11 腳輸出的激勵脈沖占空比相對減小，開關(guān)管導通時間縮短,，開關(guān)電源輸出電壓降低,，D16負極電壓在空載時為44.5V。

提示

若冬季在室內(nèi)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)內(nèi)的誤差放大器1、誤差放大器2和HA17358(IC2),、取樣電阻R29,、雙色發(fā)光二極管LED1等元器件構(gòu)成。其中R29是電流取樣電阻,，它串聯(lián)在開關(guān)變壓器T3的二次繞組和地之間,，充電期間會在R29兩端產(chǎn)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(jīng)電阻限流也加到IC1 15 腳。

能量釋放后的蓄電池兩端電壓下降,，這樣它在充電初期會使開關(guān)電源的負載較重,，在穩(wěn)壓控制電路的作用下開關(guān)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,，致使IC1內(nèi)的誤差放大器2輸出高電平的控制信號,，通過PWM電路將IC1⑧腳和 11 腳輸出的激勵脈沖占空比限制在一定范圍內(nèi)，避免開關(guān)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(fā)光二極管 LED1內(nèi)的紅色發(fā)光二極管發(fā)光,，表明充電器工作在恒流充電狀態(tài)，而且通過R6使V5導通,，LED1內(nèi)的綠色發(fā)光二極管因無供電不能發(fā)光,。

隨著恒流充電狀態(tài)的不斷進行，蓄電池兩端電壓逐漸升高,，充電電流減小，在R29兩端產(chǎn)生的壓降使IC1 15 腳電位從負壓變?yōu)?,，IC1內(nèi)的誤差放大器2不影響開關(guān)電源的工作狀態(tài),，但該壓降仍會使充電指示燈LED1發(fā)光為紅色,，此時開關(guān)電源輸出的電壓在穩(wěn)壓控制電路作用下升高并保持穩(wěn)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，隨著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(zhuǎn)折電流后，在R29兩端產(chǎn)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內(nèi)的紅色發(fā)光二極管因無導通電壓而熄滅,，表明快速充電結(jié)束;另一路使V5截止,，V5的c極上的電壓通過電阻限流使LED1內(nèi)的綠色發(fā)光二極管發(fā)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內(nèi)部電路處理后,，使IC1的⑧,、 11 腳不能輸出激勵脈沖，開關(guān)管停止工作,，避免了開關(guān)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(gòu)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(jīng)比較器處理后使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(guān)管在開機瞬間過激勵損壞，實現(xiàn)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,，它內(nèi)部的欠電壓保護電路動作，使TL494停止工作,，實現(xiàn)欠電壓保護,。