电力电子技术在电源设计中的应用：开关电源控制器

广范围专用的SMPS控制器芯片可有效利用，这可使基于开关模式技术的电源、设计和制造任务大为简化，并提高其可靠性和改善性能。利用专用的控制器芯片能明显减少组成部件的数目和减小电路板的尺寸。同时还能以合理的价格从若干部件的零销商和在线的信息源获得现成的开关式调压器。

SMPS控制器通常兼备变换器的功能（带或不带一外部功率开关器件），还有基于脉宽调制（PWM）振荡器的调节器和开关源。振荡器是由一误差放大器和电压基准而工作的。另一特点，例如，内部的电压基准，电流的传感与限制，软启动和备用的功率控制，也均能结合到控制器芯片内。

由美国得克萨斯州（Texas）仪器公司制造的UCx84x系列控制器，可提供为控制SMPS所需的诸多特点。UC3842简化的内部总体结构如图3所示。图4表示UC3842的SMPS控制器芯片可用于简单的降压调节器，它可产生4.5V、100mA的输出，而勿须外部的开关三极管。图4所示为基于UC₃₈₄₂的降压调节器。这一期间的操作运行来自仅11mA的电源电流，但却具有大得多的输出驱动性能。注意到UC₃₈₄₂的输出，经常是配有附加的肖特基（schottky）二极管（图4中未显示），以防护芯片的基片变成负的偏置（偏压）。另一系列构件（例如UCC₃₈₀₂和UCC₃₈₀₉），具有小电流的互补型CMOS输出，故不需要这一预防措施。该器件是由500KHz以内的开关频率操作，内部振荡器的频率，借助单个的电阻器和电容器（图4中R₂和C₃）进行调整。

该电路的设计是用于更替那种效率稍欠佳的低压电源，这种电源基于4.7V并联的齐纳二极管。该电路由定额15V的DV输入，输出为4.5V、100mA ，运行效率则近似90%，而线性模式的并联调节器若取代它，仅运用了30%左右。图5和图6分别表示图4电路的线性调节特性和负载调节特性。