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发表于 2022-6-2 14:34:07
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本帖最后由 bg1trk 于 2022-6-5 17:53 编辑
帖子已经发了四五天,n多朋友从各个方面给您支招儿,目前看进展不大。
朋友们出的点子比较零散,比如说某个脚电位是多少、波形是啥形状,感觉您只停留在验证,没总结为什么是这个参数。这样即使偶然弄好了,下次遇到问题还是一头雾水,不如先搞懂3842这个芯片的工作原理再动手修。
下图是3842的逻辑方框图,简单说说,争取说明白。
图一
1、7脚是VCC供电脚,电源进入7脚后先经一个“滞回比较器”,作用是供电电压高到一定程度芯片才工作,低于启动电压一定值才停住。这部分的作用是使芯片稳定启动,而又不会因VCC在允许的范围内波动时影响芯片正常工作。
2、内部的基准稳压器,输出的5V基准一路由8脚输出,另一路送给一个滞回比较器,基准正常后送出一个高电平给或门。这部分的作用是超载保护,当过载造成VCC低落使5V基准下降时,立即停止PWM输出,电源停机。至于怎么关断PWM输出,下面再讲。
3、振荡器经由外部RC确定频率,输出时钟脉冲至或门和RS触发器,这辆器件配合,最终形成输出的PWM脉冲。
4、PWM脉冲形成过程:
1)上电后5V基准稳定后,或门最上面的输入脚为高电平,入红字所示,置1。这个脚有个取反符号,可以理解这个输入端置1时,实际输入为0。
2)振荡器输出时钟信号的第一个高电平到来时,RS触发器置位端(S)为1,输出端Q为1,Q端有个“-”符号,代表输出取反,如红字所示,为0。
3)时间流逝,当时钟信号变为低电平时,或门的中间输入脚为低电平,红字所示,输入为0。
4)经过上述过程,或门的3个输入脚都为0,则输出为0。这个或门有正反两个输出端,此时正常输出端为0,5、6脚间跨接的三极管截止。取反输出端输出为1,7、6脚间跨接的三极管导通,6脚输出高电平。此为PWM驱动脉冲高电平的来源。
5)6脚输出高电平时Q1开通,电感电流开始由0逐渐增大。电感电流是时间的函数,Q1开通时间越久,IL越大。
6)IL逐渐增大,Rs上的压降也逐渐增大,即b点电压逐渐上升。当b点电压高于a点后(先别管a点电压是多少,下面再解释),电流比较器输出高电平送至RS触发的复位端,RS触发器复位,Q输出低电平,实际为取反输出高电平。
7)此时如蓝字所示,或门最下端的输入端为1,或门实际输入为0、0、1,输出则为1。即正常输出端为1,取反输出端为0,这个电平组合使输出推挽管的下管导通、上管截止,6脚输出低电平,此为PWM驱动脉冲何时变为低电平的来源。
8)如上所述,PWM脉冲的起始是由时钟的一个脉冲决定的,PWM脉冲的终止是由b点电位参考a点电位决定的,b点电位上升至与a点电位相同所用的时间,即为PWM脉冲的宽度。
9)到这里就显而易见了,电感量、Rs值、供电电压V确定后,IL的上升速率就确定了,PWM驱动脉冲何时变为低电平,就由a点电位决定了。
a点电位越高,关断的时间点越靠后,即PWM脉宽越宽,反之越窄。
控制a点电位也就实现了脉宽调制。
这里注意一下,网上很多说法是3脚作用为过流保护,这种说法是错误的,至少是不严谨的,3脚电压最大的作用是提供参考量实现脉宽调制。
5、反馈、稳压过程:
反激拓扑的变压器实际上是储能电感,开关开通时储能、关断时释能。输出电压的高低与电感储能成正比,储能越多,输出电压越高。而储能的多少与PWM脉宽成正比,PWM脉宽越宽、储能越多、输出电压越高,反之输出电压越低。
这就把控制输出电压转化为控制PWM脉宽,而经过上面“4”的分析,控制脉宽的实质是控制图一中a点的电位。a点电位是由误差放大器决定的,1、2脚都可以控制a点电位,这就衍生出了两种反馈输入形式。
1)反馈由2脚输入。
图一中给出了a点电位的计算公式,下面是推导过程:
Ir1、Ir2两个式子联立,得出Vout的计算公式,仿真也验证了Vout计算结果正确。
Vout再经图一中的两只二极管“消去”1.5V、两只电阻1/3分压后,即a点电压计算公式:Va=【1+(2.5-Vin)*R1/R2】/3
即a点电压只与反馈电压Vin有关,Vin在2.5V基础上微小上升,Va下降,PWM脉宽变窄。
要想稳压,就要在输出电压与Vin之间建立联系,做法是用输出电压去控制光耦的发光端,输出越高,发光越强。
再把光耦的光敏管接在VCC与2脚之间,这样就得到了“输出电压上升---发光管光度增加---光敏管饱和度增加---2脚电压上升---a点电压下降---PWM变窄--电感储能降低--输出电压降低”这样一个逻辑环。
简单地说就是输出电压高时就减小PWM脉宽使输出电压下降,反之就增大PWM脉宽使输出电压回升,反复调整使输出电压稳定在设计值。
2)反馈由1脚引入。
图一同样给出了a点电压计算公式:
Va=(V1-1.5)/3
这个就简单多了,1脚输入电压减去二极管压降1.5V再1/3分压,即为a点电压。
这种反馈方式需要将光耦光敏管跨接在1脚与地之间,1mA恒流源经光敏管形成Vout,进而影响a点电压。
调节过程与“1)”差不多,输出电压飘高---光敏管饱和度上升、压降下降---Vout下降---a点电压下降----PWM脉宽变窄----输出电压回落。
以上是3842的工作原理,您要是理解了,各脚电压是多少、波形啥形状,不用问人,自己就能悟出来。
有时间再写怎么检测芯片是否良好,外围如何检修。
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