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从UC老芯片UC1864、UC3842看开关电源的搭建_电路_电压

南宫静远 2025-01-11 21:40:50 0

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UC系列开关电源芯片是Unitorde公司产品。

UC1864芯片

一、管脚排列

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该芯片采取16脚封装,管脚排列如图1所示。

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(图片来自网络侵删)

图1:UC1864管脚

5V:内部5V引出端。

+:偏差放大器同相输入端。

-:偏差放大器反相输入端。

Ur:E/A(偏差放大器)输出端。

SGnd:旗子暗记地。

Ra、Rm、Cv:压控振荡器的外接阻容端。
Cv为振荡电容,Rm决定最小频率,Ra决定最大频率/最小频率。

RT/CT:瞬时定时器的外接阻容端。

ZERO:零点比较器的零点检测旗子暗记输入端。

OUT1:输出端1。

OUT2:输出端2。

PGnd:电源地。

Vcc:输入电源端,常日取12-20VDC。

FAULT:保护电路输入端。

SVREF:软启动及基准电压端。

实在,UC1861-UC1868是Unitorde公司设计的ZVS、ZCS掌握芯片,彼此之间的差别在输出电压、欠压锁定阈值等的不同。
其管脚定义都是同等的。

二、紧张性能特点

1.脉冲宽度固定而频率可调(PFM)。
二输出端可以并联利用。

2.ZVS型掌握器。

3.压控振荡器,频率10kHz-1MHz,一样平常利用50-500kHz。

4.有过压、过流、欠压等保护,保护时拉低两个输出成低电平。

5.通电软启动功能。

6.精度1%。

7.低启动电流,范例值150uA。

8.双输出,1A,FET驱动。

三、事情事理

图2:UC1864内部构造事理图

芯片内部包括偏差放大器、压控振荡器、掌握逻辑器、输出级、欠压锁定器、5VDC电压发生器、故障比较器、故障锁存器、延迟锁存器、零点比较器等。

偏差放大器:同相端接反馈电压旗子暗记,反相端接SVREF软基准电源(5VDC)。
偏差放大器输出Ur作为压控振荡器的掌握电压,用来调节振荡频率。

压控振荡器:振荡频率中央值和Ur成负线性关系。
Ra决定了最大/最小频率比值,Rm决定最小频率,Cv为振荡电容。

零点比较器:旗子暗记ZERO电压取自开关管的压降,在其低落沿通过0.5VDC时,掌握关断输出级。

故障比较器:故障比较器、故障锁存器、延迟锁存器构成故障保护电路。
在外电路故障旗子暗记超过3V时,开始保护,使输出为低电平。
不用时,FAULT脚可以接地。

欠压锁定电路:用于芯片启动或者故障发生后重新启动时的软启动操作。
欠压锁定门槛电压为8V(通)/7V(断),具有滞回特性。
在启动时,如果Vcc低于阈值,则逼迫输出为低电平。
当Vcc高于阈值时,5VDC发生器开始事情,电路开始进入事情状态。

输出级:有两个输出级。
图腾柱输出,1A。
这两个输出可以并联利用,使峰值电流达到2A。

四、运用实例

这里给出UC1864的运用实例事理图。

图3:UC1864构成的正激ZVS开关电源电路

这是一个谐振式ZVS正激隔离电源电路。
隔离变压器前的Lr、Cr元件为谐振元件,二者构成M型并联谐振。
输出电路经由VD2半波整流,L1、C3、C2滤波,送负载利用。
输出L1、C3滤波前的二极管VD3为续流二极管。

芯片的两个输出被并联,共同驱动MOSFET开关管。

故障端被接地,没有利用。

输出电压被引回偏差比较器输入+端,作为反馈旗子暗记。
Vcc上方的二极管VD1限定了反馈旗子暗记最大值不能超过Vcc+0.7VDC。
Ur并联到-端,成为跟随电路,-端前面的电容C4具有微分浸染。

MOS开关管DS之间压降被R6、R7分压后取回做ZERO旗子暗记,以掌握开关管的零压关断。
由于谐振电感Lr的浸染,开关管的开通是在零电流下完成的。
开关管的并联电容C7用于钳位。

晶体管T用于在过压时(采样点超过5+0.7VDC),瞬时把ZERO点电位拉到0.3VDC,使开关管关断。

UC3842芯片

一、管脚排列

图4:UC3842管脚图

COMP:偏差放大器输出。

UFB:反馈电压输入端。
它与内部2.5VDC基准电源比较,产生偏差电压来掌握调节脉冲宽度。

ISENSE:接电感电流传感器。
当采样电压大于1VDC时,缩小脉冲宽度,使电源处于断续事情状态。

RT/CT:定时阻容端。
频率f=1.8/(CTRT)。

Gnd:地。

OUTPUT:输出端。

Vcc:电源。
10-13VDC,关闭电压10VDC。

REF:内部基准电源输出,5VDC+/-0.1VDC,50mA。

二、紧张特性

用于20-50W的小功率开关电源,管脚少,电路大略。

1.单输出级,可以驱动MOS、晶体管。

2.PWM芯片。

3.事情频率500kHz。

4.低启动和事情电流,启动电流小于1mA,事情电流15mA。

5.大电流图腾柱输出,1A。

6.带欠压封锁保护。

三、芯片事理

内部框图如图5。

图5:UC3842电源掌握芯片事理框图

内部包括振荡器、偏差放大器、电流比较器、PWM锁存、5VDC基准电源、输出电路等。

5VDC基准电源:内部电源,经衰减得到2.5VDC作为偏差比较器的比较基准。
该电源还可以供应外部5VDC/50mA。

振荡器:产生方波振荡。
RT接在4、8(REF)脚之间,CT接4、5(GND)之间。
频率f=1.8/(CTRT)。
最大500kHz。

偏差放大器:由UFB端输入的反馈电压和2.5VDC做比较,偏差电压COMP用于调节脉冲宽度。
COMP端引出接外部RC网络,以改变增益和频率特性。

输出电路:图腾柱输出构造,电路1A,驱动MOS管及双极型晶体管。

电流取样比较器:3脚ISENSE用于检测开关管电流,可以用电阻或电流互感器采样,当VISENSE>1VDC时,关闭输出脉冲,使开关管关断。
这实际上是一个过流保护电路。

欠压锁定电路UVLO:开通阈值16VDC,关闭阈值10VDC。
具有滞回特性。

PWM锁存电路:担保每一个掌握脉冲浸染不超过一个脉冲周期,即所谓逐脉冲掌握。

其余,UCC与GND之间的稳压管用于保护,防止器件破坏。

四、运用电路

图6:UC3842掌握的反激式开关电源

这是一个反激式开关电源事理图,掌握芯片即UC3842。

这个电源的输出电压等级有三种:5VDC、+12VDC、-12VDC。

该电路变换器同样是一个降压型硬开关电路。
由单管驱动隔离变压器主绕组,C2、R3可以供应变压器原边泄放通路。
输出经整流、滤波送负载。

Vcc电源由R2从原边电压Vi供应。
Vcc同时也作为赞助反馈绕组的反馈电压。

电路振荡器频率由RT、CT决定。
按规定,CT接RT/CT与地之间,RT接RT/CT与VREF之间。
频率f=1.8/(CTRT)。

反馈比较电路旗子暗记是从赞助绕组经由VD1、VD2、C3、C4等整流滤波后得到的Vcc分压提取的。
C6、R7构成旗子暗记的有源滤波。

开关管电流被R10取样后,经R9、C7滤波,送ISENSE端,当超过阈值1VDC时,确认过载,关断电源输出。

芯片输出部分由Vout驱动单MOSFET管,C8、VD3对开关管有电压钳位浸染。

可以看出,这个电路是个极为范例的普通硬开关电路。
UC3842和M51995属于同一类掌握芯片。

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