UC3844驱动电源与外围电路快3彩票官网详解 —电路图天天读(152)

 产品系列     |      2021-11-27 14:36

标签:UC3844(8)驱动电路(343)电源电路(241)

  开关电源的控制电路可以分为电压控制型和电流控制型,前者是一个单闭环电压控制系统,在其控制过程中,电源电路中的电感电流未参与控制,是独立变量,开关变换器为二阶系统,而二阶系统是一个有条件的稳定系统;后者是一个电压、电流双闭环控制系统,电感电流不再是一个独立变量,从而使开关变换器成为一个一阶无条件的稳定系统,因而很容易不受约束地得到大的开环增益和完善的小信号、大信号特性。为此,应用电流控制型芯片(峰值电流控制)UC3844($0.1386)设计了一种大功率高频开关电源功率开关(例如IGBT)驱动电源,其主要技术指标为:5路输出(各路均为20V/0.5A);输出电压纹波±0.5% ;工作频率为40kHz;输入交流电压范围(1±10%)220V。

  主电路

  图1是所设计电源的原理图,主电路采用单端反激式变换电路,220 V交流输入电压经桥式整流、电容滤波变为直流后,供给单端反激式变换电路,并通过电阻R1、C2为UC3844提供初始工作电压。为提高电源的开关频率,采用功率MOSFET作为功率开关管,在UC3844的控制下,将能量传递到输出侧。为抑制电压尖峰,在高频变压器原边设置了RCD缓冲电路。

  

UC3844驱动电源与外围电路详解 —电路图天天读(152)

  UC3844外围电路设计

  UC3844内部主要由5.0V基准电压源、振荡器(用来精确地控制占空比调节)、降压器、电流测定比较器、PWM锁存器、高增益E/A误差放大器和适用于驱动功率MOSFET的大电流推挽输出电路等构成。UC3844的典型外围电路如图2所示,图中脚7是其电源端,芯片工作的开启电压为16V,欠压锁定电压为10V,上限为34V,这里设定20V给它供电,用稳压二极管稳压,同时并联电解电容滤波,其值为10uF。开始时由原边主电路向其供电,电路正常工作以后由副边供电。原边主电路向其供电时需加限流电阻,考虑发热及散热条件,其值取为62kΩ/5W,为了防止输出电压不稳定时较高的电压直接灌人稳压二极管,导致其过压烧坏,在输出端给UC3844 供电的线路与稳压管相连接处串入一只二极管。

  

UC3844驱动电源与外围电路详解 —电路图天天读(152)

  脚4接振荡电路,产生所需频率的锯齿波,工作频率为=1.8/CTRT,振荡电阻RT和电容CT的值分别为100kΩ、200pF。脚8是其内部基准电压 (5V),给光耦副边的三极管提供偏压。脚2及脚1为内部电压比较器的反相输入端和输出端,它们之间接一个15 kΩ的电阻构成比例调节器,这里采用比例调节而不用PI调节的目的是为了保证反馈回路的响应速度。脚6是输出端,经一个限流电阻(22Ω/0.25 w)限流后驱动功率MOSFET(IRF840($0.6202)),为保护功率MOSFET,在脚6并联一支15V的稳压二极管。

  电流反馈电路设计

  UC3844采用的是峰值电流控制模式,脚3是电流比较器同相输入端,接电流取样信号输入,即电流内环,由R3,Rf以及脚3组成。如图2所示,从脚3引入的电流反馈信号与脚1的电压误差信号比较,产生一个PWM(脉宽调制)波,由于电流比较器输入端设置了1V的电流阈值,当电流过大而使电阻R3上的电压超过1 V(即脚3电平大于1V)时,将关断PWM脉冲,反之,则保持此脉冲。由于电阻R3检测出的是峰值电流,因此它可以精确地限制最大输出电流,被检测的峰值电流为imax=1/R3。这里上端采样电阻Rf取为1kΩ),下端电流检测电阻R3,取为0.55Ω。滤波电容取为470pF/1.2V的电解电容。

  电压反馈电路设计

  采用三端可控基准源TL431($0.0625)反馈误差电压,并将误差电压放大,驱动线性光耦PC817($0.2210)的原边发光二极管,而处在电源高压端的光耦副边三极管得到反馈电压,输入到UC3844的内部误差放大器(脚1和脚2),进而调整开关管的开通、关断时间。TL431的参考端(REF)和阳极(ANODE)间是稳定的2.5V基准电压,它将取样电阻上的电压稳在2.5V。当输出电压增大,经R10,R11分压后得到的取样电压(即R-A间的电压)大于2.5V时,流过TL431的电流增大,其阴极电压下降,光耦原边二极管发光,传递到副边三极管,进而使得开关管的导通时间减少,从而降低输出电压。