UC2845D8和开关电源设计资料及电源维修方法 第 1 页 共 25 页 VCC 7 GND 5 REF_5V 8 VFB 2 Comp 1 Isense 3 Output 6 Rt/Ct 4 UC2845D UC2845芯片资料介绍及维修方法和设计汇总 第一节:UC2845D芯片介绍 管脚介绍 Unitrode公司的UC2845D(D是贴片)是一种高性能固定频率电流 型控制器,包含误差放大器、PWM比较器、PWM锁存器、振荡器、内部 基准电源和欠压锁定等单元,其结构图 1脚: 是误差放大器的输出端,外接阻容元件用于改善误差放器的 增益和频率特性 2脚: 是反馈电压输入端,此脚电压与误差放大器同相端的2.5V基准 电压进行比较,产生误差(控制)电压,误差(控制)电压变大,第6 脚输出脉冲变窄,占空比降低,抑制输出电压的增加,从而使输 出电压稳定,而控制脉冲宽度,脉宽越宽,电源输出电压越高, Vref比较器高低门限为:3.6V/3.4V 3脚: 电流检测输入端。
在外围电路中,在功率开关管(如Mos管)的源 极串接一个小阻值的取样电阻,将脉冲变压器的电流转换成电 压,此电压送入3脚,控制脉宽 此外,当电源电压异常时,功率开 关管的电流增大,当取样电阻上的电压超过1V时,缩小脉冲宽度 使电源处于间歇工作状态,UC2845就停止输出,有效地保护了功 率开关管 4脚: 定时端,内部振荡器的工作频率由外接的阻容时间常数决定， f = 1.72 (RtCt)当上电后，5VDC通过Rt电阻给Ct充电,使脚电压近 似线性上升,当电压上升到2.8V时,在振荡器内部,将定时电容 器CT上的电压突然放掉,当电压下降到1.4V时,电压又开始上 升,这样就形成一个锯齿波电压 5脚: 为公共地端 6脚: 为推挽输出端,输出的频率是振荡频率的1/2,内部为图腾柱式, 上升、下降时间仅为50ns,驱动能力为1A UC2845的管脚图 UC2845D8和开关电源设计资料及电源维修方法 第 2 页 共 25 页 7脚: Vcc是电源VCC比较器上下门限分别为:8.4V/7.6V,UC2845最 小工作电压为8.2V,此时耗电在1mA以下。
输入电压可以通过一 个大阻值电阻从高压降压获得芯片工作后,输入电压可在 7.6V36V之间波动,(内部有一个36V的齐纳二极管作为稳压 管,从VCC连接至地,它的作用是保护集成电路免受系统启动或 运行期间所产生的过高电压的破坏),低于7.6V就停止工作 工 作时耗电约为15mA,此电流可通过反馈电阻提供当Vcc欠压, UC2845D8参考电压输出端8脚将无+5V输出,从而导致RC振荡停 止工作 8脚: 为5V基准电压输出端,有50mA的负载能力 主要特性 用于20-50W的小功率开关电源,管脚少,电路简单 1. 单输出级,可以驱动MOS、晶体管 2. 自动前馈补偿 3. 锁存脉宽调制,用于逐周期限流 4. 具有精密的电压基准源(l),电压调整率可达0.01% 5. 基准电压为4.95.1V,电流模式工作频率可达500kHz 6. 低启动电压和工作电流,启动电流<1mA,工作电流15mA 7. 电流图腾柱输出,1A 8.有欠电压锁定保护和过电流保护功能 芯片原理内部框图如图4-5 图4-5:UC2845电源控制芯片原理框图 2.5VD 5V基准 内部偏置 S R 电流取样 比较器 PWM锁存 误差放大器 振荡器 Vre T Ucc GND CT/RT UFB COMP ISENSE OUTPUT UREF UVLO 2R R UC2845D8和开关电源设计资料及电源维修方法 第 3 页 共 25 页 第二节 开关电源常见故障的维修 一.检查UC2845D8芯片好坏的方法 1.可在UC2845D8的脚和脚之间加12V直流电压,脚接电源正, 脚接电源负 2.UC2845D8的脚有5V电压输出。
有间歇式的0-2.5V锯齿电压波形 有较宽的脉冲输出 有2.5V电压 二.常见的故障:上电后,311V电压正常,电路无输出电压,启不动,但 不烧保险丝 检查UC2845D8的第脚供电情况 1.第脚没有电压或启动门限电压3.6v时,UC2845D8的输出关断 (过压也一样) f.过压保护回路 1.稳压二极管(D212)是否击穿和方向焊反,R238阻值是否正常 2.当输出电压+12V加大,R249与R251,R252组成的误差放大器电 路,经电阻分压后得到的取样电压加大与精密2.5V电压进行比较, UC2845D8和开关电源设计资料及电源维修方法 第 5 页 共 25 页 其差值必然增大,U205光偶的电流If增大,当U0=If *R243与 UC2845D8的脚进行比较,产生误差控制电压,当误差电压3.6v 时,UC2845D8的输出关断 g. 负载电路 二、维修分析工作原理 开关电源维修注意事项 在焊接电源初级元件时,一定要在拔掉电源线的情况下操作,否则 将烧坏电源 维修无输出的电源,通电后再断电,由于电源不振荡,300V滤波电容 两端的电压放电会极其缓慢,此时,如果要用万用表的电阻档,测量 电源电路时,应先对300V滤波电容两端的电压进行放电（可用消磁 电阻或烙铁的电源插头进行放电） ,然后才能测量,不能直接将电容 两端短路进行放电 测量电源电路的电压,要选好参考电位,因为开关变压器初级之前 的地为热地,而开关变压器之后的地为冷地,二者电位不等。
UC2845D8和开关电源设计资料及电源维修方法 第 6 页 共 25 页 T1 Q1 FQPF4N90 D1 MUR1100E C2 R1 C1 Vdc V0 Gnd Vin Ton Tof Ip Is 单端反激式 变换器工作原理1 Np Ns + _ +_ 第三章 单端反激式变换器原理分析 l 单端反激式变换器的特点 单端反激式变换器又称电感储能式变换器，工作原理如图所示, 当开关管Q1被PWM脉冲激励而导通时,直流输入电压施加到 高频变压器 T 的初级绕组上,此时 NP 相当于一个纯电感,流过 NP 的电流线性上升,电源能量以磁能形式存储在电感中,次级整流 二极管 D1 截止,输出电容 C 给负载供电电能转换为磁能) 当开关管 Q1 截止时,由于电感电流不能突变,初级绕组两 端电压极性反向, 次级绕组上的电压极性颠倒使 D1 导通, 初级 储存的能量传送到次极,提供负载电流,同时给输出电容充电 (磁能换为电能) 单端反激式变换器通常采用加气隙来增大可工作的磁场强度 H， 减少剩余磁感应强度;当反激式变换器处于连续工作模式时,气 隙可有效防止磁芯饱和，因而可增大电源的输出功率，减少变压 器磁芯损耗,进一步提高开关频率。
一、调制 1.定义: 利用某一种电压或波形的改变,去控制另一种电压或波形 发生某种形式的改变 UC2845D8和开关电源设计资料及电源维修方法 第 7 页 共 25 页 NTC201 8D11 L202 8mH C2 03 10 4/63 0V C2 05 10 4/63 0V C201 686/450V AC 2 AC 3 + 1 - 4 D202 KBL08 12 RT201 MYH1-1/471 E(G) N L L201 F201 WH600-150 C292 222/2KV Vout 电源输入处理部分图1 1 2 3 J6 2.调制方式:利用电压的改变,去控制另一种波形的改变,最后达到能 控制输出电压的改变,同时能控制输出电压稳定的一种技术措施 3.脉冲宽度调制方式(PWM:(Pulse Width Modulation): 是输入电压的变化,使输出脉冲宽度发生变化的一种方式 开关管工作周期T是固定不变的 输出电压的改变和稳定,就是控制开关管调整饱和导通的时 间来实现的 脉宽式开关电源都是降压式的变换器,但采用变压器隔离的 开关电源,可以改变初级与次级绕组匝数比,来决定输出电 压是升压还是降压。
占空比的比值就是电压比的比值,占空比的变化范围:01 2.交流共模滤波电感的结构和工作原理 定义:是在一个磁心上的两个匝数相等的绕组中再电流方向上的不 同,就能起到共模滤波电感的作用 模式:1.差模输入:就是在共模滤波器的两个输入端口,所输入电压 是有差别的一种输入模式 在某一瞬间,两个输入端的电压一个为+,一个为 -,两个绕组产生的磁通是大小相等方向相反,磁 芯中就没有变化的磁通,也没电感量,也没感抗, 对50HZ的交流电压没有阻力,只有绕组的直流电 阻存在,直流电阻值为0.1-0.5 实际有0.1-0.2W 能量损失,可忽略 2.共模输入:就是在共模滤波器的两个输入端口,所输入电压 是没有差别的一种输入模式 假设共模高频干扰电压输入为+或-,两个绕组产生的是 同一方向变化的磁通,磁芯中就有变化的磁通,就有感抗, 电感对共模高频干扰会有较大的衰减 三、电路原理分析 1.交流输入部分 UC2845D8和开关电源设计资料及电源维修方法 第 8 页 共 25 页 自恢复保险丝自恢复保险丝( (是一种过流保护器件是一种过流保护器件) ) A. 原理:在常态下它的阻值非常低(0.2)， 工作电流流过开关时功耗 很小,损耗能量小,当电路电流超过设计值或发生短路故障 时,它的内阻迅速增加至数千欧,使电路进入开路状态,立即 将电路电流切断,对电路起到保护作用,自动恢复开关只能 进行低电压过流保护,而不能接在 220VAC 上,否则将开关烧 毁。
RT201RT201 是压敏电阻是压敏电阻 NTC201是热敏电阻,在开关电源中起过温保护和软启动的作用 低通滤波器 定义:低频能通过而高频干扰信号通不过的滤波器,就是能滤掉 高频电压,又可叫高频滤波器 b.组成:一般由电容器和电感组成 c.作用: 1.防止电网上的高频干扰信号、抑制浪涌电压、尖蜂电 压进入开关电源中 2.阻止、 限制开关电源所产生的噪声,高频电磁干扰信号 串入电网上 d.电感 e.电容 作用:1.电容器的基本作用既是充电和放电 2. 储能:以电压形式存储能量:Ec=1/2V 2C,具有隔直流通 交流的作用,它两端的电压不能突变,电容的容 抗是与频率成反比,频率越高,它呈现的容抗越 小,容抗:Xc = 1 2FC 3.滤波作用:整流电路将交流变成脉动的直流,在整流电 路之后接入一个较大容量的电解电容,在滤 波电路中,电容的耐压值不要小于交流有效 值的1.42倍 利用其充放电特性,使整流后的 脉动直流电压变成相对比较稳定的直流电压 在实际中,为了防止电路各部分供电电压因 UC2845D8和开关电源设计资料及电源维修方法 第 9 页 共 25 页 负载变化而变化,所以在电源的输出端及负 载的电源输入端接电解电容,由于大容量的 电解电容一般具有一定的电感,对高频及脉 冲干扰信号不能有效地滤除,故在其两端并 联了一只容量为0.001--0.lpF的电容,以滤 除高频及脉冲干扰。
4.去耦作用:滤除高频器件在PCB电源或芯片电源脚上引 起的辐射电流,为器件提供一个局部的直流 通路,能减低电路中的电流冲击峰值 它在减小电源和地平面上纹波、噪声和毛刺 很有效果 减少开关噪声在板上的传播并抑制噪声对其 它芯片的干扰 0.1u。