電流型PWM控制器UC3844及其在微機電源中的應用

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 ,使輸出驅動信號關斷的方法有兩種: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 鎖存器復位,關閉輸出端,直至下一個時鐘將PWM 鎖存器置位為止。根據這一原理,可以控制引腳1 、3 電壓的變化,實現各種必要的保護。

3 UC3844 在微機電源中的應用

UC3844 的外圍電路簡單,所用元件少,并且性能優越,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 構成主控芯片。單端反激式電路具有結構簡單、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點。

在反激變換器中,開關管所受應力較高,這主要是開關關斷時漏電感引起開關管集電極電壓突然升高所致。抑制開關應力有兩個方法: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RCD 緩沖器。耗散過電壓的能量依靠并聯的RC 電路,能量反饋回電源依靠定向二極管D1 。

變壓器的設計是整個電路的關鍵之一。在設計變壓器時,原邊電感量不能太大,并且磁心中要增加氣隙,否則會出現電流上升率小、導通時間短、電流上升值不大,導致電路沒有能力傳遞所需功率。同時,在設計變壓器時必須認真考慮變壓器的磁飽和瞬時效應。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為最大,即使只是一個短暫的時間,但變壓器也會出現飽和,引起失控和故障。這就要求變壓器設計時應按高輸入電壓、寬脈沖進行設計。

圖中R1 、C4 構成啟動電路,當C4 上的電壓超過15V 時電路啟動,然后由N4 、D1 、D2 、C2 、C4 、C5 、R6構成自饋電路供電。該電壓同時也是電壓閉環的信號電壓。R10 為電流取樣電阻,流經該電阻的電流產生的電壓經濾波后送入引腳3 ,構成電流控制閉環。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 經限流電阻直接驅動功率管。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管都接有RCD 緩沖器,用于吸收尖峰電壓,防止功率開關管的損傷。