電流型PWM控制器UC3844及其在微機電源中的應(yīng)用

UC3844 的輸出級為圖騰柱式電路,與SG3525 的一端完全相同。輸出平均電流值為±200mA ,最大峰值電流±1A ,可直接驅(qū)動功率管。由于峰值電流自限,可以不要串入限流電阻。

對于電流型控制芯片UC3844 ,使輸出驅(qū)動信號關(guān)斷的方法有兩種:一種是將引腳1 電壓降至1V 以下,另一種是將引腳3 電壓升至1V 以上。這兩種方法都是使電流比較器輸出高電平,PWM 鎖存器復(fù)位,關(guān)閉輸出端,直至下一個時鐘將PWM 鎖存器置位為止。根據(jù)這一原理,可以控制引腳1 、3 電壓的變化,實現(xiàn)各種必要的保護。

3 UC3844 在微機電源中的應(yīng)用

UC3844 的外圍電路簡單,所用元件少,并且性能優(yōu)越,成本低。該芯片的最大占空比為50 % ,通常用于單端他激式變換器中。圖4 所示為由UC3844 構(gòu)成的微機電源主電路。

電路主拓撲采用單端反激式電路,由UC3844 構(gòu)成主控芯片。單端反激式電路具有結(jié)構(gòu)簡單、適宜多組輸出、可靠性高等特點。使用電流型控制模式將進一步強化這些優(yōu)點。

在反激變換器中,開關(guān)管所受應(yīng)力較高,這主要是開關(guān)關(guān)斷時漏電感引起開關(guān)管集電極電壓突然升高所致。抑制開關(guān)應(yīng)力有兩個方法:一種是減小漏電感;另一種是耗散過壓的能量,或者使能量反饋回電源中。本文采用了第二種方法,在變壓器原邊并聯(lián)RCD 緩沖器。耗散過電壓的能量依靠并聯(lián)的RC 電路,能量反饋回電源依靠定向二極管D1 。

變壓器的設(shè)計是整個電路的關(guān)鍵之一。在設(shè)計變壓器時,原邊電感量不能太大,并且磁心中要增加氣隙,否則會出現(xiàn)電流上升率小、導(dǎo)通時間短、電流上升值不大,導(dǎo)致電路沒有能力傳遞所需功率。同時,在設(shè)計變壓器時必須認真考慮變壓器的磁飽和瞬時效應(yīng)。在瞬變負載情況下,當輸入電壓較高而負載電流較小時,如果負載電流突然增加,則控制電路會立即加寬輸出脈沖寬度來提供補充功率。這樣,輸入電壓和脈沖寬度同時變?yōu)樽畲?即使只是一個短暫的時間,但變壓器也會出現(xiàn)飽和,引起失控和故障。這就要求變壓器設(shè)計時應(yīng)按高輸入電壓、寬脈沖進行設(shè)計。

圖中R1 、C4 構(gòu)成啟動電路,當C4 上的電壓超過15V 時電路啟動,然后由N4 、D1 、D2 、C2 、C4 、C5 、R6構(gòu)成自饋電路供電。該電壓同時也是電壓閉環(huán)的信號電壓。R10 為電流取樣電阻,流經(jīng)該電阻的電流產(chǎn)生的電壓經(jīng)濾波后送入引腳3 ,構(gòu)成電流控制閉環(huán)。與引腳4 、引腳8 相連的R5 、C8 是UC3844 的外部定時電阻和定時電容。引腳6 經(jīng)限流電阻直接驅(qū)動功率管。引腳5 為輸入公共端。輸出與輸入相隔離,避免共地干擾。高頻變壓器和功率開關(guān)管都接有RCD 緩沖器,用于吸收尖峰電壓,防止功率開關(guān)管的損傷。