UC3843

UC3843簡介

　　UC3843 是高性能固定頻率電流模式控制器專為離線和直流至直流變換器應(yīng)用而設(shè)置，為設(shè)計(jì)人員提供只需最少外部元件就能獲得成本效益高的解決方案。這些集成電路具有可微調(diào)的振蕩器、能進(jìn)行精確的占空比控制、溫度補(bǔ)償?shù)膮⒖?、高增益誤差放大器、電流取樣比較器和大電流圖騰柱式輸出，是驅(qū)動(dòng)功率MOSFET的理想器件。

　　UC3843 是專為低壓應(yīng)用設(shè)計(jì)的，低壓鎖定門限為：8.5伏（通）和7.6v （斷）。

UC3843百科

　　UC3843 是高性能固定頻率電流模式控制器專為離線和直流至直流變換器應(yīng)用而設(shè)置，為設(shè)計(jì)人員提供只需最少外部元件就能獲得成本效益高的解決方案。這些集成電路具有可微調(diào)的振蕩器、能進(jìn)行精確的占空比控制、溫度補(bǔ)償?shù)膮⒖?、高增益誤差放大器、電流取樣比較器和大電流圖騰柱式輸出，是驅(qū)動(dòng)功率MOSFET的理想器件。

　　UC3843 是專為低壓應(yīng)用設(shè)計(jì)的，低壓鎖定門限為：8.5伏（通）和7.6v （斷）。

　　基本信息

　　產(chǎn)品種類： 電流型 PWM 控制器輸出端數(shù)量： 1輸出電壓：4.9V~5.1V輸出電流：1000mA封裝：SC-88工作電源電壓：30V開關(guān)頻率： 500 KHz占空因數(shù)（最大值： 96%）上升時(shí)間：50ns下降時(shí)間：50ns最大工作溫度： +70℃最小工作溫度： 0℃工作溫度：0°C to +70°C，-40°C to +105°C封裝：SOIC-8，PDIP-8，SOIC-14

　　主要特性

　　脈寬調(diào)制集成電路最優(yōu)化的離線DC-DC變換器低開啟和操作電流快速自動(dòng)補(bǔ)償電路單步脈沖控制電路增強(qiáng)負(fù)載回饋特性斷電停滯特性雙脈沖抑制大電流標(biāo)識(shí)輸出內(nèi)置參考電壓500kHz參考電壓低RO過零放大器微調(diào)的振蕩器放電電流，可精確控制占空比。電流模式工作到500kHZ鎖存脈寬調(diào)制，可逐周限流內(nèi)部微調(diào)的參考電壓，帶欠壓鎖定大電流圖騰柱輸出低啟動(dòng)和工作電流直接與按安森美半導(dǎo)體的SENSEFET產(chǎn)品接口

　　一個(gè)初學(xué)者對UC3842/UC3843開關(guān)電源的理解

　　UC3842/UC3843開關(guān)電源的理解（一）

　　UC3842/UC3843開關(guān)電源是高頻開關(guān)電源，與低頻開關(guān)電源相對應(yīng)。高頻開關(guān)電源是先把工頻（50Hz）220VAC先轉(zhuǎn)換為幾十KHz，通過高頻變壓器隔離、降壓，得到所需的直流電壓。而低頻開關(guān)電源是直接將50Hz 220VAC通過低頻變壓器，轉(zhuǎn)換為所需電壓。

　　UC3842/UC3843是電流型PWM開關(guān)電源控制器。

　　先解釋一下PWM，PWM（Pulse Width Modulation）為脈沖寬度調(diào)制，簡稱脈寬調(diào)制， 是將模擬信號轉(zhuǎn)換為脈波的一種技術(shù)，一般轉(zhuǎn)換后脈波的周期固定，但脈波的占空比會(huì)依模擬信號的大小而改變。

　　PWM技術(shù)是一種對模擬信號電平的數(shù)字編碼方法，通過使用高分辨率計(jì)數(shù)器（調(diào)制頻率）調(diào)制方波的占空比，從而實(shí)現(xiàn)對一個(gè)模擬信號的電平進(jìn)行編碼。其最大的優(yōu)點(diǎn)是從處理器到被控對象之間的所有信號都是數(shù)字形式的，無需再進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換過程；而且對噪聲的抗干擾能力也大大增強(qiáng)（噪聲只有在強(qiáng)到足以將邏輯值改變時(shí)，也可能對數(shù)字信號產(chǎn)生實(shí)質(zhì)的影響），這也是PWM在通訊等信號傳輸行業(yè)得到大量應(yīng)用的主要原因。

　　而在開關(guān)電源中，脈沖寬度調(diào)制（PWM）使用的是固定的開關(guān)頻率（周期），可變的開關(guān)導(dǎo)通時(shí)間。

　　低頻開關(guān)電源現(xiàn)在已經(jīng)很少了。低頻開關(guān)電源就是使用比較笨重的低頻變壓器，進(jìn)行降壓，比如，通過低頻變壓器，直接把工頻的220V降到工頻24V，這 就形成了一個(gè)簡單的交流24V電源，如果需要直流24V，只需把工頻24V經(jīng)過整流、穩(wěn)壓、濾波，就得到了直流24V電源，也就是低頻開關(guān)電源。

　　高頻開關(guān)電源，現(xiàn)在使用的開關(guān)電源基本上都是高頻開關(guān)電源，體積比較小，效率較高。高頻開關(guān)電源由于需要控制開關(guān)頻率，一般來說，都需要開關(guān)電源控制器，也就是我在這個(gè)帖子里講的UC3842/UC3843就是開關(guān)電源控制器。而對于低頻開關(guān)電源則無需開關(guān)電源控制器。

　　★ UC3842/UC3843開關(guān)電源的理解（二）

　　UC3842/UC3843開關(guān)電源作為電流型PWM控制器的一種，必然具有電流型PWM控制器的一般特征。因此，把電壓型PWM控制器和電流型PWM控制器放在一起比較，從而加深對電流型PWM控制器的理解。

　　開關(guān)電源主要有兩種工作模式，即Voltage mode pulse width modulation （PWM） controller（電壓型PWM控制器）和Representative current mode PWM controller（電流型PWM控制器）。其原理圖如下面兩個(gè)圖所示

　　從整體來看，電流型PWM控制器比電壓型PWM多了一級電流反饋。

　　下面對兩圖進(jìn)行分析和比較。

　　◆ 相同點(diǎn)：

　　1、兩者無論通過何種方式，最后都是通過產(chǎn)生PWM信號控制開關(guān)管的導(dǎo)通和截止。

　　2、兩者的電壓反饋部分原理相同。

　　3、產(chǎn)生參考電壓的原理相同。都是通過穩(wěn)壓管穩(wěn)壓提供參考電壓。

　　◆ 不同點(diǎn)：

　　1、就組成元器件的數(shù)目和種類，電流型PWM控制器比電壓型PWM控制器主要增加了1個(gè)電流 檢測放大器、1個(gè)RS觸發(fā)器和1個(gè)采樣電阻Rsense。

　　2、Comparator（比較器）輸入、輸出和作用不同。

　　對于電壓型PWM控制器，Comparator（比較器）的同相輸入端為Error Amplifier（誤差 放大器）的輸出（電壓反饋，用于穩(wěn)定輸出電壓），反相輸入端為振蕩波形（鋸齒波電壓），輸出為PWM控制信號，直接控制開關(guān)管的導(dǎo)通與截止；

　　對于電流型PWM控制器，Comparator（比較器）的同相輸入端為Current Sense Amplifier（電流檢測放大器）的輸出（電流反饋，用于短路保護(hù)），反相輸入端為Error Amplifier（誤差放大器）的輸出。輸出為RS觸發(fā)器提供復(fù)位信號，使RS觸發(fā)器的Q端輸出為低電平，只控制開關(guān)管的截止；

　　3、兩者振蕩器不同。

　　電壓型PWM控制器的振蕩器為SawTooth Oscillator（鋸齒波振蕩器），輸出為鋸齒波，由RC充放電產(chǎn)生，未經(jīng)信號處理；電流型PWM控制器的振蕩器為Pulse Oscillator（脈沖振蕩器），輸出為方波，雖由RC充放電產(chǎn)生，但經(jīng)過信號處理。

　　4、輸出方式不同。

　　圖中電壓型PWM控制器的輸出電壓是射極輸出；而電流型PWM控制器的輸出是集電極輸出。

　　◆ 電壓模式PWM控制器的基本工作原理

　　Figure 2-2 illustrates the basics of a voltage mode PWM controller.

　　The voltage divider is used with the error amplifier and reference voltage to generate a scaled error signal. The oscillator is similar to a 555 oscillator and generates a constant frequency sawtooth wave. Typically， the timing resistor sets the charge current for the timing capacitor. Once the voltage on the timing capacitor reaches the trip point， a flip-flop in the oscillator turns on and rapidly discharges the timing capacitor to the lower trip point. The output switch is driven by comparing the error voltage and the oscillator voltage.

　　圖2-2闡明了電壓模式PWM控制器的基本工作原理。分壓器、誤差放大器和參考電壓一起用來產(chǎn)生相應(yīng)比例的誤差信號?？刂破鞯恼袷幤髋c555振蕩器相似，產(chǎn)生固定頻率的鋸齒波。通常，定時(shí)電阻用來設(shè)置定時(shí)電容的充電電流。一旦定時(shí)電容上的電壓達(dá)到跳變點(diǎn)（trip point），振蕩器中的觸發(fā)器發(fā)生翻轉(zhuǎn)，定時(shí)電容迅速放電到較低跳變點(diǎn)（trip point）。誤差電壓和振蕩器電壓進(jìn)行比較后，驅(qū)動(dòng)輸出開關(guān)動(dòng)作。

　　◆ 電流模式PWM控制器的基本工作原理

　　Figure 2-4 illustrates the basics of a current mode PWM controller. In this circuit， the oscillator runs at a constant frequency. The pulse from the oscillator sets the flip-flop， which starts current flowing in the transistor switch. The current flow in the switch stops when the current as measured by Rsense creates a current sense voltage that equals the trip point set by the error amplifier. The comparator resets the flip-flop， which shuts off the switch. The error amplifier is used to adjust the trip point for the switch current so that the inductor current is the proper amount to maintain the output voltage. As the output voltage approaches the desired value， the error signal reduces the current trip point to maintain a constant average inductor current.

　　圖2-4闡明了電流模式PWM控制器的基本工作原理。在這個(gè)電路中，振蕩器產(chǎn)生恒定頻率。來自振蕩器的脈沖設(shè)置觸發(fā)器，而這個(gè)觸發(fā)器用來開啟開關(guān)三極管，使電流流動(dòng)。當(dāng)電流檢測電壓，即流經(jīng)Rsense的電流產(chǎn)生的電壓，等于誤差放大器設(shè)置的跳變點(diǎn)（trip point）時(shí)，開關(guān)電流停止流動(dòng)。比較器復(fù)位觸發(fā)器，從而關(guān)斷開關(guān)。誤差放大器用來調(diào)整開關(guān)電流的跳變點(diǎn)（trip point），這樣，電感線圈電流可以得到合適的值，來維持輸出電壓。當(dāng)輸出電壓接近期望值時(shí)，誤差信號將降低電流跳變值（ current trip point ），來維持恒定的平均電感電流。