UC3844的学习应用

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1、Uc3844 的学习应用一 UC3844 的简单介绍UC3844是美国Unitrode公司生产的一种高性能单端输出式电流控制型脉宽调制器芯片, 由该集成电路构成的开关稳压电源与一般的电压控制型脉宽调制开关稳压电源相比具有外 围电路简单、电压调整率好、频响特性好、稳定幅度大、具有过流限制、过压保护和欠压锁 定等优点。该芯片的主要功能有：内部米用精度为2. 0%的基准电压为5. 00V,具有很 咼的温度稳定性和较低的噪声等级；振荡器的最咼振荡频率可达500kHz。其内部电路结构 如图 1 所示。门屯路椎曲内部偏直(4)R17C!(l)COM(3)kenUC3844 是高性能固定频率电流模式控制器专

2、为离线和直流至直流变换器应用而设计， 为设计人员提供只需最少外部元件就能获得成本效益高的解决方案。这些集成电路具有可微 调的振荡器、能进行精确的占空比控制、温度补偿的参考、高增益误差放大器。电流取样比较器和大电流图腾柱式输出，是驱动功率MOSFET的理想器件。其它的保护特性包括输入 和参考欠压锁定，各有滞后、逐周电流限制、可编程输出静区时间和单个脉冲测量锁存。二 UC3844 的管脚应用UC3844 般有8脚双列直插塑料封装和14脚塑料表面贴装封装（SO-14）。SO-14封装 的图腾柱式输出级有单独的电源和接地管脚。UC3844有16V （通）和10伏（断）低压锁 定门限，十分适合于离线变换

3、器。 UC3845 是专为低压应用设计的，低压锁定门限为8.5 伏 （通）和7.6V （断）。牡，补偿FVcc地XI iC.L电刪出3UC3844的振荡工作频率由引脚4与引脚8之间所接定时电阻RT、脚4与地之间所接 定时电容CT设定。计算公式为:f = 1/T = RTCT/0.55 = 1.72RTCT。引脚 2 是电压反馈端,将取样电压加至 E/A 误差放大器的反相输入端,与同向输入端的 2.5 V基准电压进行比较,产生误差电压。利用内部E/A误差放大器可以构成电压环。引脚3 是电流反馈端，电流取样电压由引脚3输入到电流比较器。当引脚3电压大于1V时,输出关 闭。利用引脚3 和电流比较器可

4、以构成电流环。引脚1 是补偿端,外接阻容元件以补偿误差 放大器的频率特性。引脚8为5V基准电压，带载能力50mA。引脚6为推挽输出端，有拉、 灌电流的能力。引脚5为公共端。引脚7为集成块工作电源端，电压范围为8V40V。 UC3844的输出级为图腾柱式电路，与SG3525的一端完全相同。输出平均电流值为土200mA , 最大峰值电流 1A ,可直接驱动功率管。由于峰值电流自限 ,可以不要串入限流电阻。 对于电流型控制芯片UC3844，使输出驱动信号关断的方法有两种:一种是将引脚1电压降至 1V 以下,另一种是将引脚 3 电压升至 1V 以上。这两种方法都是使电流比较器输出高电 平,PWM锁存器

5、复位，关闭输出端，直至下一个时钟将PWM锁存器置位为止。根据这一原理, 可以控制引脚1 、 3 电压的变化,实现各种必要的保护。空脚SVCCd11VC10出唾脚G9地79I酒融80HtW11井可用丁环聃吃.:5谡的瓏说颤戈爭的瓦住SU料E常血日电握分压餵丘平开J迪獗缈S5-fFlt-T电再备电横的电托善牒入，中47Hr/CT期呼1电阳卍理些帀呃応E碾电寒口理甘帀洛便孫囁却隸軍单战丄輸和：仝可軒1作期翠可皿谀管园址抻也丘卸和电濮的企夫地此610trU凄馆出片播駆踰血卑血淀打的于撅 駆：的峰喘胃就翌此昔脚电利砥绘出刊孟前胆为扳垃羽频連朗一丫12谡冒副旧?Ht崑毎电虑的帀區聯31-1Trcf谍曽”为

6、撐却曲tifiiTER订网电春匚捷供去电电凤S後管和扯一牛逹直罕电澤怕分审电滇也近回岗HSi-i讨即时幕如止）.扁了鞍少曲倒电蹌中开舄5嘎卢的EM.11冗；由加對止胃脚（怛11管脚封豈皿上）fifeOS.讷过分H的电询连搂.可*校小开黄睛盡卢对抻制电WW-a廉测是酬电團返回命也4 耐軌此）.井瞪回到电豪地.14.C.5W无1怅富豐暫脚設勺內船连楼.三 UC3844 的工作原理UC3844 控制的 ICs 提供必要的特性来实现脱机或直流到直流固定频率电流模式控制方 案以最小的外部零件数。内部电路包括实现欠压锁定启动电流小于1 mA、精密参考了精度 在误差放大器输入，逻辑确保锁定操作,还提供了限流

7、控制的 PWM 比较器,安达图腾柱输出 级设计源或汇高的峰值电流。输出阶段适合驾驶n沟道mosfet,低在断开状态。作为电流模式控制器工作，输出开关的导通由振荡器起始，当峰值电感电流到达误差放 大器输出/补偿建立的门限电平时终止，这样在逐周基础上误差型号控制峰值电感电流，所 用的电流比较器取样器脉宽调制锁存配置确保在任何给定的振荡器周期内，仅有一个单脉冲 出现在输出端，电感电流通过插入一个与输出开关Q1的源极串联的以地为参考取样的电阻 转换成电压，此电压有电流取样输入监视并于来自误差放大器的输出电平相比较，在正常的 工作条件下，峰值电感电流由管脚上的电流控制。当电源输出过载或者如果输出电压取样

8、丢 失时，异常的工作条件将出现。在这些条件下，电流取样比较器门限将被内部钳位至1.0V。UC3844有一个单图腾柱输出级，是专门设计用来直接驱动功率mosfet，在1.0nf负载 时，它能提供达正负1.0A的峰值驱动电流和典型值为50ns的上升、下降时间。还附加了一 个内部电路，是的任何时候只要欠压锁定有效，输出就进行灌模式。这个特性使外部的下拉 电阻不再需要SO-14贴片封装为Vc （输出电压）和电源地提供了分离的管脚，恰当的应用 可以显著的减小加到控制电路的开关瞬态噪声。四 UC3844 的实际应用1 开关电源itH-7?.1 T加Ci4Jifj111丄4如图是由UC3842构成的开关电源

9、电路，220V市电由C1、L1滤除电磁干扰，负温度 系数的热敏电阻Rt1限流，再经VC整流、C2滤波，电阻R1、电位器RP1降压后加到UC3842 的供电端（脚），为UC3842提供启动电压，电路启动后变压器的付绕组的整流滤波 电压一方面为UC3842提供正常工作电压，另一方面经R3、R4分压加到误差放大器的反相 输入端脚，为UC3842提供负反馈电压,其规律是此脚电压越高驱动脉冲的占空比越小， 以此稳定输出电压。脚和脚外接的R6、C8决定了振荡频率，其振荡频率的最大值可达 500KHzR5、C6用于改善增益和频率特性。脚输出的方波信号经R7、R8分压后驱动MOSFEF 功率管，变压器原边绕组

10、的能量传递到付边各绕组，经整流滤波后输出各数值不同的直 流电压供负载使用。电阻 R10 用于电流检测，经 R9、 C9 滤滤后送入 UC3842 的脚形成 电流反馈环.所以由UC3842构成的电源是双闭环控制系统，电压稳定度非常高，当UC3842 的脚电压高于 1V 时振荡器停振，保护功率管不至于过流而损坏。 电路上电时，外接的 启动电路通过引脚 7 提供芯片需要的启动电压。在启动电源的作用下，芯片开始工作，脉冲 宽度调制电路产生的脉冲信号经6脚输出驱动外接的开关功率管工作。功率管工作产生的信 号经取样电路转换为低压直流信号反馈到3脚，维护系统的正常工作。电路正常工作后，取 样电路反馈的低压直

11、流信号经2脚送到内部的误差比较放大器，与内部的基准电压进行比较 产生的误差信号送到脉宽调制电路，完成脉冲宽度的调制，从而达到稳定输出电压的目的。 如果输出电压由于某种原因变高，则2脚的取样电压也变高，脉宽调制电路会使输出脉冲的 宽度变窄，则开关功率管的导通时间变短，输出电压变低，从而使输出电压稳定，反之亦然。锯齿波振荡电路产生周期性的锯齿波，其周期取决于4脚外接的RC网络。所产生的锯齿波 送到脉冲宽度调制器，作为其工作周期，脉宽调制器输出的脉冲周期不变，而脉冲宽度则随 反馈电压的大小而变化。2 反激式开关电源 单端反激变换器，所谓单端，指高频变压器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧，并且只有 一个输

12、出端；反激式变换器工作原理，当加到原边主功率开关管的激励脉冲为高电平使MOSFET、开关管导通时，整流后的直流电压加在原边绕组两端，此时因副边绕组相位是上 负下正，使整流二极管反向偏置而截止，磁能就储存在高频变压器的原边电感线圈中；当驱 动脉冲为低电平使MOSFET开关管截止时，原边绕组两端电压极性反向，使副边绕组相位变 为上正下负，则整流二极管正向偏置而导通，此后储存在变压器中的磁能向负载传递释放。 图1中MOSFET功率开关管的源极所接的R12是电流取样电阻,变压器原边电感电流流经该 电阻产生的电压经滤波后送入UC3844的脚3,构成电流控制闭环。当脚3电压超过1V时， PWM锁存器将封锁

13、脉冲，对电路启动过流保护功能；UC3844的脚8与脚4间电阻R16及脚 4 的接地电容 C19 决定了芯片内部的振荡频率，由于 UC3844 内部有个分频器，所以驱动 MOSFET功率开关管的方波频率为芯片内部振荡频率的一半；图2中变压器原边并联的RCD 缓冲电路是用于限制高频变压器漏感造成的尖峰电压。变压器副边整流二极管并联的RC回 路是为了减小二极管反向恢复期间引起的尖峰。MOSFET功率管旁边的RCD缓冲电路是为了 防止MOSFET功率管在关断过程中承受大反压。缓冲电路的二极管一般选择快速恢复二极管, 而变压器二次侧的整流二极管一般选择反向恢复电压较高的超快恢复二极管。lU匚3B42PW

14、HLATCHCURRENT SENSEPOUER GROUMDUREF &OQD LOSIQJNTEHHIL BIAS31519CURRENfT SEiMSE QOMPARATOtt绝对最大额定参数SymbolParameterValueUnitV|Supply Voltage (low impedance source)30VViSupply Voltage (li v 30eA)Self LimitingIqOutput Currmt1AEoOutput Energy (capadtive load)5gjAnalog Inputs (pins 2, 3)-0.3 to 6.3VError

15、 Amplifier Output Sink Current.WmAPlotPower Dissipation at Tamb W 50 C (minidiR DI P-14)1WPlflLPower Dissipation at Tamb 25C (SO14)725mWTscgStorage Temperature Range-65 to 150cCTlLead Temperature： (soldering 10s)300cC所有电压都销 5,所有电流积极到指定的终端。 销连接（前视图）订购数量ORDERING NUMBERSTfpaMinidipSO14UC2842UC2642NUC28

16、42DUC3843UC2E43NUC2843DUC2844UC2844NUC2844DUC2845UC2845NUC2845DUC3842UC3B42NUC3842DUC3843UC3B43NUC3&43DUC3844UC384斗 NUC3844DUC3845UC3845NUC3845D热数据THERMAL DATASymbolDescriptionMinidipSO14UnitR|fij=atfhbniermal Resistar oe Ju nctionam bientmax.100165cc电特性ELECTRICAL CHARACTERISTICS (Unless otherwise s

17、tated, these specifications apply for -25 Tamb 85aCfor UC2824X; 0 三Tamb dOutput Source CurrentVptt*2 = 2.3V VpfN1 =5V-0.5-0.8-0.5-0.8mAVOLK HighVPH2 = 2.3V-Rl - 15KQ to Ground5656VVtKJT LowVpifc = 2.7V;Rl = 1 5K2 to Pin. 80.71.10.71.1VCURRENT SE NSE SECTIONGain(3 4 4)2.8533.152.8332v/vvaMaximum Inpu

18、t SignalVP|N1 = 5V (3).911.1og11.1VSVRSupply Voltage Rejection12 V： 25V (3)7070dBbInput Bias Current-2-10-2-10MADelay to Oirtput150300150300nsOUTPUT SECTIONlOLOutput Low LevelIsink = 20mA0.1CA0.10.4VIsink m 200mA1.52.21.52.2VOHOurtput High LevelISOURCE = 20mA1313.51313.5VIsqurce = 200mA1213.51213.5V

19、IfRise TimeTj= 25C Cl = InF (2)5015050150nsFall TimeTj 二 25C Cl = 1 nF (2)5015050150nsELECTRICAL CHARACTERISTICS (oontinued)SymbolParametarTast ConditionsUC284XUC384XUnitMin.rp.Max.MirulTypaMax.UNDER-VOLTAGE LOCKOUT SECTJOhlStart ThresholdX842/415161714.51617.5VX843/57.BB.49.07.88.49VMin Operating V

20、oltageX842/4s10118.51011.5VAfter Tum-onX843ffi7.07.6B.2707.68.2VPWM SECTIONMaximum Dutj/ Cyde其842/3939710093S7100%X844Z5464850474850%Minimum Duty Cycle00%TOTAL STANDBY CURRENTStart-up Current0.510.51mAliOperating Supply CurrentVpiN2 = Vpi43 - 0V11201120mAViZener Voltageli = 25mA3434V笔记：这些参数,虽然保证,并不是

21、 100%进行生产。参数测量在旅行时候的门闩VPIN2 = 0调整 Vi 高于起始阈值设定在 15 日之前输出频率等于UC3842和UC3843振荡频率。输出频率是一个振荡器频率UC3844和UC3845的一半。图 1:ErrorAmp 配置图2:欠压锁定. .Figure 2 : UnderVoltage Lockout.DHQFFDMMaICi IQ RE5I OF lUQ3W2 UC3B44IJCW316MMOFffO*图 3:当前 SenseCircuitFigure 3 : Current SenseCircuit.Figure 4,GROUNDfar Rt5KQRTCTDeadti

22、rriQ vs. Ct (Rt 5K11).CT(nFIFigure 6 : Timing Resistance vs. Frequency.Figure 7 : v T|ga Output Saturation Characteristics.D和F不包括模具flash或突起。模具flash或者potrusions不得超过0.15毫米(.006inch)。Figure 9 : Open Loop Test Circuit.右PUMP胡胁妙jVbUC3S4i0U1FUTQAOUNC高的峰值电流与电容 sassociated 加载需要仔细的接地技术。时机和旁路电容应该接近销 5在单点连接。晶体管

23、和 5 K 电位器用于样品振荡波形和应用可调斜销 3COMP5HUTDQWMFigure 10: Shu (down T ecti niq u es.3MH$HUTDMM弓 47lhM TG CURftEWT 5hSE HE5r&TOR1电压两个二极管滴在地上。要么方法导致PWM比较器的输出(参见框图)。PWM门闩重置 主导，输出将保持在较低水平，直到下一个时钟周期后关闭条件pins1移除和/或3。在一个例 子，一个外部的关闭可能是通过外接程序gan可控硅将被重置下面bycycling Vi UVL O阈值越低。 在这个根本就参考索夫，允许SCRto重置。MMIIhFigure 11 : Of

24、f-llhe Flyback Regulator.-2iij- IN KIJmJ 1-JJtJTiKfl3矗冲.O汁屮1小4O RMMvCMii? IT叮 Q”I IRtn#、 *叭 5lllb wh-ifLiOICTl? ID*jj； iWaijeirS brp.hUG3644厂艸FrtlMS 侶KflUreFXCTFigure 12: Slope Compensation.R7/CIU匚3842/3C _m_ PsenseIsbhsb_rkl 土振荡器坡道可以电阻的一小部分总结与当前提供斜坡补偿信号转换器需要责任感周期超过50%。注意，电容器,C，形成一个过滤器与前沿R2将电开关峰值。DI

25、M.mmilndiMIN.TYP-MAX.MHN.TTPhflAX-A1.75DD前a10.10.2&0.0040.009a21.60.063bDBSD.4G0G140D1Bb1D.19.2&0.0070D1DC0.5 020g14背gpD(1)B.55S750.3M0.344E5.86.2CO2E0.244e1-27U U&Oe37.620.300F3840.1500.157G4.6.30.1810.209L041.270.Q10D50M0.090.027SSP Otem)(1 D end F dies not nicludB mod iach or ratruaiiris. Mdld (I

26、sch or puLiuaura- hhalB rvuiaGced 0.15nn CDOBh-cF).OUTLINE AMDMECHANICAL DATASOMn n n n n nu u u u u u uHMI-jn-chMIN.TTP.MAX.MIN.nrp.MAX.A3.3O.13C!a10l70.023E1.391.050J055O 065Bl0.91T . 04O.M1b0.50020blO.3Bo.sQCH 5D 0ZU&.&0.186ES.B0.34&e2 54a looT.G2 300日47 620 300F7.1D 2BOh4.SO.1A9L3.30 13024 dd1 80.017O M3OUTLINE ANDMECHANICAL DATAoo