UC384X系列控制IC的原理、设计技巧(1)
UC384X系列控制IC的原理、设计技巧(1) UC384X系列是美国原Unitrode公司生产的一种高性能单端输出式电流控制型脉宽调制器,主要用于小功率反激、单端正激电路的设计,在目前市场中仍占空很大的市场份额。芯片其内部原理框图如图1所示。 UC384X采用固定工作频率脉冲宽度可控调制方式,共有8 个引脚,各脚功能如下:①脚是误差放大器的输出端,外接阻容元件用于改善误差放大器的增益和频率特性;②脚是反馈电压输入端,此脚电压与误差放大器同相端的2.5V 基准电压进行比较,产生误差电压,调整1脚输出电压,与3脚电流波形共同决定控制器输出脉冲宽度;③脚为电流检测输入端, 当检测电压超过1V时封锁6脚脉冲,起到保护作用;④脚为定时端,内部振荡器的工作频率由外接的阻容时间常数决定,f=1.72/(RT×CT);⑤脚为公共地端;⑥脚为推挽输出端,内部为图腾柱式,上升、下降时间仅为50ns 驱动能力为± 下图为采用UC3842控制IC设计的反激电路原边典型电路,电路工作原理如下所述: 启动过程: 在图中,HV+为交流电压整流后滤波电容电压或输入直流电压值,当HV+电压建立后,首先通过启动电阻R1、R2提供电流给电容C1充电,C1电压逐渐升高,当C1电压达到UC3842的启动电压门槛值16V时,UC3842开始工作并提供驱动脉冲,由6端输出推动开关管工作,在这个过程中,由于R1、R2提供的电流不足以维持UC3842的工作电流,因此电容C1放电,电容电压逐渐降低,在电容电压降低到3842的截止工作电压(10V)之前,辅助绕组必须提供IC工作的电压。也就是说在电容C1电压降低到10V之前,辅助绕组通过D1、R3整流后的电压必须超过10V,否则UC3842在C1上电压降低到10V后会停止工作,然后输入电压又通过R1、R2 充电,电容电压升高到16V,周而复始,重复启动。 工作过程: 当电路正常工作后,误差放大器(ERROP AMP)输出端COMP稳定在一个固定值,经两个二极管降压,然后电阻分压后,提供电流比较器(CURRENT SENSE COMPATATOR)的基准电压,在振荡周期开始时,一个开关周期也同时开始,UC3842的6脚输出高电平,驱动MOS关开通,变压器原边电流开始增大,电流取样电阻上电压开始升高(CURRENT SENSE),当电压升高到电流比较器的基准(由COMP端电压决定)的时候,电流比较器发生发转,输出信号进入RS比较器,RS触发器反转,关闭6脚输出,MOS管关闭,此时一个周期内原边工作时间结束,也就是MOS管开通时间结束。从上面的分析可以看出,UC384X系列控制IC的占空比是由误差放大器输出及电流取样信号共同决定的。 反馈回路: UC3842的反馈主要有两种方式,一种是直接将3842的2脚接地,强制3842内部误差放大器输出高电平,利用COMP端输出电流最大1mA的原理,通过光耦直接拉低1脚(COMP)端电平来调整占空比。电路图如下: 电路的等效电路图如下 光耦相当于一个可变电阻,阻值受原边电流大小影响,原边电流越大,相当于等效电阻阻值越小。该反馈方式利用的就是UC384X系列控制器内部误差放大器输出电流最大1mA的原理,如下图 当输出电压升高的时候,光耦原边的电流增大,光耦副边等效电阻阻值变小,输出电流在该等效电阻上产生的压降减小,从而影响占空比减小,从而降低占空比达到稳压的目的。 过流保护电路 384X系列控制IC的短路保护一般利用原边电流取样信号来实现,在原边MOS管的源极串联一个取样电阻,将原边电流信号转换成电压值送入UC384X的3脚,利用3脚电压达到1V关闭输出来实现。当电源短路时,3842保护动作,输出电压降低,UC3842的供电电压也随着降低,整个电路关闭,人然后靠R1\R2开始下一次启动过程,这种保护方式被称为“打嗝”保护。在这种保护状态下,电源只工作几个开关周期就保护,然后进入很长时间的启动过程(由R1\R2\C1时间常数决定),平均功率很低,即使长期短路也不会造成电源的损坏。
UC384X控制IC的软启动:
UC384X系列控制IC不象其他IC一样,具有SS端,可以通过在SS端对地接一个电容即可以实现驱动脉宽的逐渐展开,但是通过增加额外的辅助电路,也可以实现类似SS端的功能。我们知道COMP端电压与CS端采样信号共同决定了占空比,因此通过调整COMP端电压就可以调整占空比,让COMP端电压逐渐升高,即可实现占空比逐渐展开。如附图,当IC开始工作后,电容C25上电压为0,因此COMP端电压无法立即升高到最大值,输出占空比很小,C25上电压由COMP端输出电流(1mA)及电阻R14充电,电压逐渐升高,占空比慢慢增大,实现软启动功能。当占空比达到最大后,C25上电压由R14充电到VREF电压,二极管V13反偏,C25对环路不产生影响。当IC掉电后,C25电压通过V12、R20快速放电,准备下一次软启动。在设计过程中要注意,电阻R14阻值比较大,要10K以上,可以保证C25电压逐渐升高,电阻R20要很小,一般不大于100欧姆,保证IC停止工作后电容C25快速放电。
非常感谢您的经验分享啊:)!系列2期待中。。。
我来把TI提供的UC384X系列的网上信息贴出来:
UC3842具体信息:www.ti.com.cn/.../uc3842
UC3843具体信息:www.ti.com.cn/.../uc3843
UC3843A: www.ti.com.cn/.../uc3843a
UC3845:www.ti.com.cn/.../uc3845
UC3845A:www.ti.com.cn/.../uc3845a
UC3845AM:www.ti.com.cn/.../uc3845am
我是新手,学习一下
非常好的资料哈!
不错,学习了,可以下载做培训资料吗?
VCC最好加个稳压电路。
可以:)
deyisupport , 怎么联系您呢,关于TI技术支持社区有几个问题反馈,谢谢!
文工不错,贴子实用性强
经典IC稳定,有没有结合新技术的IC,在效率,待机功耗,EMI设计上有新卖点的介绍一下?
3842在90年代是最经典的片子,我刚开始学做电源的时候,怕炸机。通常都是先用直流电流给3842供电,看他的波形,4脚振荡的三角波,6脚的方波,8脚基准,频率可调(调RC网络)怀念啊,3842\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
最近几年流行的就属7535,2263,7575,。2269了待机都很低,小于0.3
UC3842怎么样实现跳频率,或者叫变频,或者叫抖频,让频率在一个规定范围内随机乱跳,无规律的跳呢?
还有用3842的?没法达到能效要求吧!
好东东,顶一下
用2844也可以,最大占空比只有50%;3844可以到100%吧
如何减小电源的建立时间呢?
现在输入到输出建立的时间差不多200ms了
我是新手,学习一下
这么好的资料,下下来学习一下
不错,学习了
一般电路是把反馈信号接3842的2脚,但现在很多都饶过内部的运放,直接将TL431跟PC817反馈的信号加在1脚,把2脚接地,再从8脚接个1K左右电阻到1脚,请问这个电阻对环路有什么影响,这时候的环路增益该怎么算
谢谢,下载下来学习学习.
好东西,值得学习
顶
顶,准备玩384X
很经典的片子,用了有10年啦
AC-DC DC-DC 电流模式控制器,首先德州仪器UC3842 ,应用10多年了,性能稳定,价格便宜,非常适合量产........
我刚开始学习设计,正好学习学习
我是新手,学习一下
~~~
多谢了,学习
技术贴,学习了~!
很不错的信息,受用了!
实用
有同感,可惜经典难再现!
请问3842引起的噪声怎么处理
请问有关于使用UC3845做开关电源的例子吗,而且是使用UC3845的开环模式,谢谢。
附图呢