基于UC3846的大功率DC/DC變換器的研究

UC3846具有快速保護功能，它與電流取樣電路延時關斷不同。保護功能腳（腳16）經檢測放大器接晶閘管的門極，當電路發生異常出現過流，使腳16電位上升到0.35V，保護電路動作，晶閘管導通，使腳1電平被拉至接近地電平，電路進入保護狀態，輸出脈沖封鎖。

3 大功率DC/DC變換器的實現

3.1 DC/DC變換器主電路

由于該DC/DC變換器的輸入電壓較高，主電路選取半橋式拓撲，如圖4所示。V₁，V₂，C₃，C₄和主變壓器T組成半橋式DC/DC變換電路。CT為初級電流檢測用的電流互感器。C₅為防止變壓器偏磁的隔直電容。變壓器的副邊采用全波整流加上兩級濾波以滿足低輸出紋波的要求。R₁，C₁，R₂，C₂，R₅，C₆和R₆，C₇為吸收電路。R₃和R₄起到保證電容C₃及C₄分壓均勻的作用。電阻R₇和R₈為輸出電壓的采樣電阻。

圖4 DC/DC變換器主電路

3.2 控制電路

以UC3846為主要元器件組成的半橋式開關電源的控制電路如圖5所示。

圖5 控制電路

圖中，R₁及C₁構成振蕩器，振蕩頻率f=。為了防止主電路中V₁和V₂同時導通，要設定開關管都關斷的死區時間。死區時間由振蕩器的下降沿決定，該電路的死區時間t_d=145C₁[12/(12－3.6/R₁)]。R₂及C₂組成斜坡補償網絡，以保證控制電路的穩定。C₅實現軟啟動。由圖3可以看出腳1的電位0.5V時無脈寬輸出。如圖5所示，腳1經電容C₅到地，開機后隨著電容的充電，當電容電壓高于0.5V時才有脈寬輸出，并隨著電容電壓的升高脈沖逐漸變寬，完成軟啟動功能。對主電路來的反饋電壓，由C₃及R₅和電壓誤差放大器組成了電壓環的PI調節器。另外，系統還有較完善的保護電路。

當系統輸入電壓過壓或者欠壓時（過/欠壓判斷電路略），可使圖5中的過/欠壓輸入端為低電平，光耦OP₁輸出高電平，因此，就會通過加速電容C₆和二極管D₆對UC3846的腳16施加正脈沖，從而使圖3所示的UC3846芯片內部晶閘管導通，通過內部電路使腳1電平被拉至接近地電平，電路進入保護狀態，UC3846芯片輸出脈沖封鎖。另外，光耦OP₁輸出的高電平使三極管Q407飽和導通接地。由于電容C₆的加速作用，三極管Q407比前述晶閘管導通稍微遲后。由于三極管的導通壓降小于晶閘管的導通壓降，晶閘管不能維持導通即晶閘管恢復關斷。當過/欠壓故障消除后，三極管Q407截止，系統重新輸出脈沖。

當過流或者過載時，比較器LM393輸出低電平，光耦OP₂輸出高電平，通過D₇加在腳16，同樣會封鎖脈沖輸出。由于晶閘管維持導通，所以系統當不過流不過載時，必須重新啟動才能有脈沖輸出。