UC3842，TL494、SG3525是非常經典的三款PWM控制芯片，特別是作為經典的峰值電流模式單端PWM控制器UC3842，早期一批做開關電源的工程師都是從這一款芯片起步，從此踏入了開關電源的這個行業。UC3842最早是Unitrode公司的產品，其開發了一系列的UC384X產品，TI收購了Unitrode公司，沿用了原來產品選號。后來，其他的芯片公司仿制生產這一款產品，有許多派生選號，如CA3842，CW3842等等。即使是后來許多新的峰值電流模式控制器，基本上也是基于UC3842的原理進行設計。時至今日，在一些小功率的輔助開關電源中，UC3842仍然有使用。
1、內部基本結構
圖1 UC3842內部功能結構圖
圖2 UC3842芯片內部圖
2、管腳及封裝
8個管腳的UC3842，DIP8、SO8、SOIC8這3種封裝最為常用。
圖3 UC3842管腳
管腳1：COMP，內部誤差放大器的輸出端
管腳2：VFB，電壓檢測端，也是內部誤差放大器的反相輸入端
管腳3：ISENSE，電流檢測端，連接到電流檢測電阻或電流檢測變壓器的輸出。
管腳4：RT/CT，振蕩頻率設置端，此管腳連接1個電阻RT到VREF，連接1個電容CT到地，設定開關頻率。RT>5 kΩ，CT>1nF，開關頻率設定的公式為：
管腳5，GROUND：地。
管腳6，OUTPTU：內部圖騰柱（Totem Pole）驅動器輸出，連接到外部功率MOSFET柵極。
管腳7，Vcc：芯片的供電端。內部設置了1個34V的穩壓管，保證其內部電路工作在34V以下，防止外部高壓損壞內部電路。
管腳8，VREF：內部5V參考電壓（基準電壓），用于內部各部分電路的工作；同時5V參考電壓可以通過RT給振蕩器的CT提供充電電流，使內部振蕩器正常工作。
3、工作原理介紹
輸出電壓信號和基準電壓2.5V比較后產生的誤差電壓，經過電壓誤差放大器U1放大，由Comp管腳輸出。Comp管腳輸出的信號，通過2個二極管降壓，然后再由2個分壓電阻2R、R經過1/3分壓，得到電壓為Vs，連接到比較器U2的反相輸入端，此為電壓外環。
電流檢測信號直接連接到比較器U2的同相輸入端，電流檢測信號進到芯片后，和Vs進行比較后，產生脈寬調制的脈沖，Vs電壓為電流信號的給定，也就是電壓外環作為電流內環的給定信號（參考電壓信號），通過脈寬調制控制開關管的峰值電流，因此，稱為峰值電流型脈寬調制器。
圖4 UC3842內部電壓外環和電流內環
內部圖騰柱由2個NPN三極管Q1，Q2組成，Q2由U4輸出直接驅動，Q1由U4輸出反相后驅動，Q1、Q2驅動信號的邏輯剛好是相反。
U4為3或門，3個輸入分別是：
（1）電源起動電路的輸出高電平“1”，反相后作為3或門的1個輸入。只要電源電壓Vcc大于起動電壓（10V），3或門的這個輸入端就總是保持低電平“0”。
（2）振蕩器U9輸出的脈沖時鐘信號。
（3）PWM鎖存器U3反相輸出端。
只有當U4的3個輸入端全都是低電平“0”，U4輸出端反相后的輸出（3或門的非端輸出）才為高電平“1”，然后，Q1開通，Q2關斷，圖騰柱輸出高電平“1”，外部功率MOSFET處于開通狀態。
U4的3個輸入端中，只要有1個輸入端為高電平“1”，U4輸出端都為低電平“0”，Q2開通，Q1關斷，外部功率MOSFET處于截止（關斷）狀態。
3.1 驅動輸出高電平，外部開關管導通
芯片正常工作時，U5輸出為高電平“1”。
振蕩器的時鐘信號變為高電平“1”時，U3輸入端S為高電平“1”，S=1，U3置位，U3反相輸出端為低電平“0”（輸出端為高電平“1”）。短脈沖時鐘信號結束后，振蕩器輸出時鐘信號變為低電平“0”，PWM鎖存器輸入端S為低電平“0”，S=0，由于U2同相輸入端電壓（電流檢測信號）小于U2反相輸入端電壓Vs（輸出電壓檢測信號），I*RS<VS，比較器U2輸出為低電平“0”，R=0；由于S=0，R=0，因此，PWM鎖存器U3反相輸出端仍然保持低電平“0”不變。
U4的3個輸入端都為低電平“0”，U4輸出為低電平“0”，Q1開通，PIN6腳輸出高電平，外部開關管導通，如圖5所示。
圖5 Q1開通，驅動輸出高電平
3.2 驅動輸出低電平，外部開關管截止
外部開關管導通，系統電流增加，U2同相輸入端電壓（電流檢測信號）增大，當此電壓大于U2反相輸入端電壓Vs，I*RS>VS，比較器U2輸出翻轉為高電平“1”， PWM鎖存器U3輸入端R為高電平“1”，R=1，U3復位，U3反相輸出端為高電平“1” （輸出端為低電平“0”）。
U4的1個輸入端為高電平“1”，U4輸出為高電平“1”，Q1關斷、Q2開通，PIN6腳輸出低電平，外部開關管截止關斷，如圖6所示。
圖6 Q2開通，驅動輸出低電平
外部開關管關斷后，其電流下降，U2同相輸入端電壓（電流檢測信號）降低，小于U2反相輸入端電壓Vs，I*RS<VS，比較器U2輸出馬上翻轉為低電平“0”，PWM鎖存器U3輸入端R為低電平“0”，R=0，同時，S=0，因此，U3輸出保持高電平“1”不變，Q2保持開通狀態、PIN6腳輸出保持低電平，外部開關管也繼續保持截止關斷狀態。
然后，系統等待振蕩器下一個時鐘信號的到來，開始下一個開關周期，如此循環往復，UC3842邏輯控制如圖7所示，基本控制邏輯就是：時鐘信號決定外部開關管的開通，電流信號決定外部開關管的關斷。
圖7 控制邏輯
PWM比較器翻轉的電壓值為：
VC為電壓誤差放大器的輸出電壓，減去2個二極管的正向壓降1.4V，再經過電阻分壓衰減1/3。VC在小于1V的電壓范圍內，脈寬調制器處于正常的工作狀態；當VC≥1V時，就會出現限流保護，這是因為內部PWM比較器的反相輸入端，加了1V的穩壓管鉗位，開關管的最大峰值電流為：
同樣，如果系統的最大峰值電流已知，就可以利用上面公式，求出電流檢測電阻值。
只要電流檢測電阻RS電壓達到1V，脈寬調制器就立刻關斷開關管的驅動信號，形成逐個脈沖限流功能（Cycle by Cycle Current Limit），限制系統最大的輸出電流，提高系統的可靠性，這也是峰值電流控制固有的特性。
但是，在一些應用情況中，逐個脈沖限流功能并不能提供可靠的過流保護，這是因為為了濾除開關管開通瞬間的尖峰電流，防止開關管誤觸發而關斷，電流測量信號使用RC濾波或前沿消隱時間（Leading Edge Blanking LEB），開關管開通瞬間的這段時間內，系統對檢測電流信號不做響應，過了這一段時間，系統才處理電流檢測信號，這樣，在輸出電流非常大時，每個開關周期，控制器都會讓開關管導通最小的這一段時間，然后過流保護關斷開關管，系統連續工作在最小脈沖寬度狀態，電感會逐漸飽和，電感電流走飛，從而導致系統失效。
