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我们去聊聊高频开关电源中电压掌握芯片UC3842的内部电路

泉源:电源研发精英圈 -41669金沙 作者:wanglr 阅读:899

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正在高频开关电源中,常见的掌握体式格局有电压掌握,电流掌握(电流掌握又分为峰值电流掌握和均匀电流掌握),移相掌握。电压掌握体式格局相对简朴,轻易明白,常见的电压掌握芯片以TL494、SG3524等为代表,相对电流掌握体式格局来讲电路简朴,但相应速度缓;而电流掌握体式格局的长处就是相应速度快,常见的掌握芯片有UC3842,UC3844等;移相式最常见的运用场所就是全桥软开关电路,好比UCC3895芯片。

正在高频中,常见的掌握体式格局有电压掌握,电流掌握(电流掌握又分为峰值电流掌握和均匀电流掌握),移相掌握。电压掌握体式格局相对简朴,轻易明白,常见的电压掌握芯片以TL494、SG3524等为代表,相对电流掌握体式格局来讲简朴,但相应速度缓;而电流掌握体式格局的长处就是相应速度快,常见的掌握芯片有UC3842,UC3844等;移相式最常见的运用场所就是全桥软开关电路,好比UCC3895芯片。更多的掌握芯片型号可前去TI、半导体、飞利浦等公司官网上查找。

今天要讲的那款芯片UC3844,属于峰值电流掌握型芯片。它有16V(通)和10V(断)的短压锁定门限,很适合于高压输出的离线式变换器。先相识一下该芯片的管脚阐明,如图1所示:

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这里以8管脚的为例,去解说一下该芯片的内部电路,梳理一下电路调制历程,从而更好天明白和应用这个芯片,再类比别的芯片,闻一知十。

要相识电路,先相识内部构成,剖析它的感化。如下图2,是UC3844的内部浅易框图。起首7足为芯片电源

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输入端口,为包管别的电路事情,电源电压不克不及过低,以是这里有欠压珍爱,一旦电源电压不敷,内部不克不及输出5V参考电压,短压锁定便会触发发生一个电平封闭脉宽调制输出,从而使驱动输出一向为低电平;8足输出一个稳固的5V参考电源,经由过程这个电压内部经由RC电路的充放电,可实现一个频次可调的三角波,并作为一起输入给脉宽发生器;1足和2足离别为偏差放大器的输出端和背输入端,作为电压反应旌旗灯号停止脉宽调制;3足为电流采样输入端,图中显现也到场了脉宽调制事情,脉宽调制触发器经由一些逻辑电路由6足输出,掌握前面电路占空比。

剖析完内部浅易图,对芯片的各部分事情有了肯定的熟悉,接下来详细剖析事情历程,内部电路如图3所示

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起首,VCC端有个36V的,阐明供电电压最高为36V,固然也不能过低,过低就有个欠压锁定电路;输出经由一个稳压器获得高精度的5V电压,个中一起输出给RC充放电,发生肯定频次的三角波,另有一起经由周详电阻分压产死2.5V输入给偏差放大器的正输入端,而2足背输入端一样平常接反应电压,经由偏差放大器放大输出,1足作为放大器输出端,引出去的目标之一就是做反应和做输出赔偿,和背输入端之间一样平常接个电容,组成积分电路,使电压变得迟缓,起到赔偿感化;1足输出端经由两个(约1.4V压降)后又经由电阻分压,并联1V稳压管,输入到电流对照器的背端,那阐明输出端Vout能够分为三个阶段,(1)小于1.4V,V_=0V;(2)大于即是1.4V,小于4.4V,V_取Vout呈线性干系;(3)大于4.4V,V_=1V;电流对照器的正输入端是电流采样值,当采样电流反应返来电压大于1V时,便可以为是过流,间接输出下电平,封闭PWM波(为何便间接封闭PWM波,前面会有剖析)。当电流反应电压值小于1V时,和输出反应电压值(2足大概说是1足)对照,输出一个上下电平,作为RS触发器的R端。而RS触发器的S端是三角波经由一些逻辑电路酿成肯定频次的脉冲波形(上升历程为低电平,放电历程为下电平,变更的触发器电路这里没有给出,晓得便止),RS触发器的公式为:Qn+1即是S加上R非取上Qn,然后与反输出,发生一个脉宽调制波,其中的时序历程如图4所示:

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第一行是电容充放电波形,第二止是S端输入波形,第三行是电流对照器的两个输入端,不外图中的输出赔偿曲线是1端的电压,要减去1.4V电压后再除以3倍取电流取样输入对照,获得波形就是第四止,即R端输入,R和S波形经由RS触发器输出后取反,就是第五行输出脉宽调制波形,详细盘算考证历程人人能够本身去考证一下,如许便于加深明白。上面提到过流的状况,当过流时,电流对照器输出下电平,即R=1,由RS触发器公式,能够得知Qn+1=S,取Qn无关,取反后即为S非,再取S一同输入到或门中,S加上S非一向为1,以是输出时下里谁人NPN导通,终究输出一向为低电平,即封闭MOS管。

下图5为小R大C的情况,感兴趣的同伙一定要本身去推一遍,理清其中的时序,加深本身的明白。

关于电路功用的解说到这里差不多完毕了,从剖析历程中能够看得出去,输出的占空比波形取采样的峰值电流是相干的,以是那款芯片是峰值电流掌握型芯片,而另外一路电压输出反应回路,能够看做是电流反应旌旗灯号的对照上限值,电压反应回路相应时间长,又加了积分赔偿电容,像PI算法一样,能够减小偏差,使占空比调制趋于稳固。这些掌握芯片的内部结构大同小异,把握了该芯片的剖析要领后,能够实验去剖析别的掌握芯片的构造,便于今后更好天运用芯片。

关于电路功用的解说到这里差不多完毕了,从剖析历程中能够看得出去,输出的占空比波形取采样的峰值电流是相干的,以是那款芯片是峰值电流掌握型芯片,而另外一路电压输出反应回路,能够看做是电流反应旌旗灯号的对照上限值,电压反应回路相应时间长,又加了积分赔偿电容,像PI算法一样,能够减小偏差,使占空比调制趋于稳固。这些掌握芯片的内部结构大同小异,把握了该芯片的剖析要领后,能够实验去剖析别的掌握芯片的构造,便于今后更好天运用芯片。

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