现在世界各国正在研讨42VDC轿车用电源体系，欧共体计划从2008年开端选用42VDC电源体系。如安在48VDC电源体系下兼容12VDC电子设备成为了一个课题。经过线性稳压电源完成42VDC/12VDC的转化会发生很大的功率损耗，缺陷显着。
本文提出了一种具有过载和短路维护的车载电源体系的开关电源规划计划。该计划选用单端反激式结构完成42VDC/12VDC的转化，输出电压安稳，波纹小，不间断，功能牢靠且电源损耗小。
UC3842的维护电路规划
1 UC3842的典型使用
UC3842是高功能的单端输出式电流操控型脉宽调制（PWM）芯片，其典型使用电路如图1所示。
图1 UC3842典型使用电路
2 过载维护原理剖析
当呈现输出短路时，输出电压会下降，一起为UC3842供电的反应绕组也会呈现输出电压下降。当输入电压低于10V时，UC3842停止作业，开关管截止。短路现象消失后，电源重新启动，主动康复正常作业。
但因为在高频关断的时分会呈现很高的尖峰电压，即便占空比很小的状况下，电路中7脚的输入电压也或许不会降到足够低，过载维护电路并不总能有用的呼应所呈现的过载状况，对整个体系的功能会发生不良的影响，存在着必定的安全隐患。
3 过流维护原理剖析
当电流取样端3脚上的电压值超越电流检测比较器负端的电压时，能够使脉宽调制锁存器输入复位信号，开关管所以被封闭。这样峰值检测电路约束输出的最大电流，起到了必定的维护效果。
可是跟着开关频率的升高，或许会呈现开关电源处于接连形式下，也便是每个开关周期的初级电感电流是从必定的起伏开端添加，这样会发生分谐波振动。这种不安稳性和稳压器的闭环特性无关，它是由固定频率和峰值电流取样一起作业引起的。图2说明晰这样的现象。
图2 补偿前的电流波形
如图2所示，在t0时间，开关管被导通，这时初级线圈电流以斜率m1上升，该斜率是输入电压和电感的函数。在t1时间，电流取样输入抵达了电流检测 比较器的门限，将导致开关管封闭，电流以斜率m2衰减，直到下一个开关周期的到来。假如有一个扰动加在电流检测比较器的门限电压上，发生了一个小的△I （如图2中虚线所示），就会发生不安稳的现象。在一个固定的振动周期内，电流衰减时间削减，最小电流在开关管导通时间（t 2）上升了△I+m 2/m 1。最小电流鄙人一个周期（t 3）减小到（△I+m 2/m 1）·（m 2/m 1）。
图3 开关电源原理框图
每一个后续的开关周期内，该扰动都会与（m 2/m 1）相乘，在几个开关周期替换添加和减小初级线圈电流，或许若干个开关周期后电流会减小到零，使这个进程重新开端。假如m 2/m 1大于1，体系将不安稳。
4 维护电路的改善
如图3所示，本规划针对UC3842典型使用电路的过流、过载维护电路做出以下改善。
在反应绕组的整流二极管回路串一个电阻，它和%&&&&&%C2组成RC滤波网络，对开关管注册瞬间时的尖峰电压起到了滤除的效果。这样，因为尖峰电压的削减，当短路现象发生时，反应绕组输出的电压会有用的下降，UC3842会停止作业直到短路现象免除。
对过流维护电路进行斜率补偿。补偿斜率从RT、CT振动器发生，加到电压反应端，以进步差错放大器输出的斜率补偿。如图3所示，差错放大器的输出是 具有m3斜率的斜坡，经过两个二极管后被电阻分压，然后输入到电流检测比较器的负端作为过流维护电路的操控电压。这样经过电流检测比较器和脉宽调制锁存器 的装备确保了在任何一个振动器周期中只要一个单脉冲呈现在输出端。当呈现过载或许输出电压取样丢掉等反常作业状况，内部比较门限会被限定在1V，而不会出 现电路失调的状况。
图4显现了经过在操控电压上添加一个与脉宽调制时钟同步的人为的斜坡，能够在后续的开关周期有用的按捺因为△I扰动而引起的不安稳。该补偿斜坡的斜率（m 3）有必要等于或许大于m 2/2才具有安稳性。经过m 3斜率的补偿，初级线圈电流会被操控电压所按捺，紧跟操控电压的起伏。
试验成果
表1为输入电压在30～50V动摇时，输出电压的动摇状况，表2是负载电流在10～500mA变化时，输出电压的动摇状况。由表1的数据可得到电压调整率S v0.3%。由表2的数据可得到输出电阻R o0.4Ω。
图4 斜率补偿后的电流波形
定论
本文所提出的是一种结构简略、功能安稳的单端反激式结构开关电源规划计划。因为选用了“斜率补偿”的过流维护方法，功能愈加安稳牢靠，电压调整率 低、输出电阻小、纹波低，功率损耗低，体系安全系数高，完成对车载电源体系的供电，对进步轿车全体功能大有益处。本规划现已成功使用于武汉理工大学智能信 息体系研讨所自行规划的车用直流无刷电机操控器的电源体系中。
一起，本文所提出的DC/DC计划也适用于其他直流供电电源的使用规划。因为其功能安稳，纹波小，对选用微操控器的数字操控体系的供电电源规划有必定的学习含义。
学习宝典：开关电源规划实战经验总结
