摘 要 Unitrode公司的UC3842是一种高性能固定频率电流型控制器，是国内应用比较广泛的一种电流控制型脉宽调制器。Mutsim电路仿真软件提供了UC3842仿真元件，实施UC3842仿真教学成为可能。

关键词 UC3842 Multsim 仿真

中图分类号：G424 文献标识码：A

Simulation Teaching Application Based on the Multisim UC3842

Abstract Unitrode Corporation UC3842 is a high-performance fixed frequency current-mode controller， the domestic application of a current-controlled pulse width modulator. Mutsim circuit simulation software UC3842 simulation components， made possible by the implementation of the UC3842 simulation teaching.

Key words UC3842； Multsim； simulation

0 前言

目前UC3842普遍应用于教学、科研、工程实践。Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作，具有强大的仿真分析能力。Multisim提供了UC3842仿真元件，高校教师采用Multisim对UC3842进行仿真教学，提高了教学效果。

1 UC3842介绍

UC3842是一种高性能固定频率单端输出电流控制型脉冲宽度调制器。可直接驱动双极性晶体管和MOSFET管，具有引脚数量少、外围电路简单、安装与调试简便、性能优良以及价格低廉等优点。UC3842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过电流限制等保护特性。①②其结构图如图1所示。

2 UC3842仿真

2.1 UC3842仿真元件的编辑

Multisim10虽提供的UC3842仿真元件，但仿真元件的引脚排列不利于UC3842典型应用电路的画法，对UC3842仿真元件的引脚进行编辑③如图2所示。

2.2 UC3842工作电压仿真

2.2.1 仿真原理

UC3842的7脚为电源输入引脚，5脚为地。当供电电压低于 +16V时，UC3824不工作，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+10～+30V之间波动，低于+10V停止工作。

2.2.2 仿真

启动Multisim仿真软件，在Multisim10仿真界面绘制如图3所示UC3842仿真电路图。

将图3中的电源（VCC）设定为15V，启动仿真按钮、打开示波器观察到的波型如图4所示，（只有4脚的锯齿波输出，6脚没PWM驱动脉冲输出）。说明UC3842因启动电压不足（供电电压低于16V）未能正常工作，仿真结果正确。

再将图3中的电源设定为20V，启动仿真，从示波器观察到的波型如图5所示。UC3842的6脚有PWM驱动脉冲输出，UC3842正常工作，仿真结果正确。

2.3 UC3842振荡频率

2.3.1 仿真原理

UC3842的振荡频率为：（） = 。④ 从图3可知， = 10K€%R， = 0.0022€%eF，则（） = = 78。

2.3.2 仿真

启动Multisim仿真软件，从Multisim10仪表工具栏中选中数字频率计并将其连接到UC3842的4脚如图3所示。对频率计的相关参数设置Measurement栏选择Freq按钮；Coupling栏选择AC；Sensitivity栏输入数值600，单位选择mV。启动仿真按钮，从数字频率计中测量到的频率为65。

仿真结果为UC3842振荡电路开始工作，振荡频率为65与理论计算的差异值是由Multisim仿真软件UC3842仿真元件尚存缺陷引起的。

2.4 UC3842过流保护仿真

2.4.1 仿真原理

在UC3842典型应用的外围电路中，在功率开关管（如VMOS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PWM脉宽。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，UC3842就停止输出，有效地保护了功率开关管。

2.4.2 仿真

UC3842过流保护仿真电路如图3所示。使用电压源V1，代替功率开关管（如VMOS管）的源极电阻上取到的电压。按表一设置V1电压值，模拟流过开关管的电流变化，用示波器观察UC3842的6脚有无PWM驱动脉冲输出。仿真结果如表1所示。

仿真结果说明UC3842有可靠的过流保护功能。

3 结语

Mutsim10电路仿真软件不仅搭建起了工程技术人员学习、研究、开发UC3842芯片的仿真平台，更加利于了高校教师仿真教学高效开展。不足之处Mutsim10电路仿真软件提供的UC3842仿真元件无法完成实时PWM控制仿真，即改变UC3842的2脚或3脚的输入电压，UC3842的6脚PWM脉冲输出宽度不会发生相应的改变。在Mutsim10中自建分立元件电路代替UC3842进行仿真，从而实现UC3842的PWM的实时控制有待研究。

注释

① 程海龙.基于UC3842 的电源变换器设计[J].电源技术，2012.

② UC3842.Unitrode 公司产品手册.

③ Mutsim10 帮助文档.

④ 乔恩明.开关电源工程设计快速入门[M].北京：中国电力出版社，2010.