一種UC3846的變頻設計與應用

1、【W(wǎng)ord版本下載可任意編輯】 一種UC3846的變頻設計與應用 1、電流脈寬型控制芯片UC3846介紹 UC3846的主要特點為：（1）自動前饋補償;（2）可編程逐脈沖電流限制;（3）推挽配置自動對稱校正;（4）模塊化電源系統(tǒng)的并行操作能力;（5）增強負載響應特性;（6）寬共模范圍差分電流檢測器;（7）雙脈沖抑制;（8）500mA雙圖騰柱輸出;（9）低電壓鎖存;（10）軟啟動;（11）輸出關斷保護;（12）工作范圍達500kHz。以下為其內部框圖： 圖1 UC3846內部框圖 腳1為電流電平設置端;腳2為基準電壓輸出端;腳3為電流檢測放大器反相輸入端;腳4為電流檢測放大器的同相輸入端;腳5為

2、誤差放大器的同相輸入端;腳6為誤差放大器的反相輸入端;腳7為誤差放大器反應補償;腳8為振蕩器的外接電容端口;腳9為振蕩器外接電阻端口;腳10為同步端口;腳11為PWM脈沖的A輸出端;腳12為地;腳13為集電極電源端;腳14為PWM脈沖的B輸出端口;腳15為控制電源輸入端;腳16為關閉端口。 2、UC3846變頻電路設計與具體分析 2.1、UC3846變寬原理 UC3846做電流型控制芯片，擁有電壓、電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，幅頻特性亦由雙極點變?yōu)閱螛O點。因此增益帶寬高，穩(wěn)壓幅度達，具有良好的頻率響應特性。UC3846的3腳與4腳放大器做為電流檢測段，通過G=Vpin7/Vpin4來改變輸出圖騰柱脈寬

3、，其中的高電平為1腳電壓加上內置三極管電壓0.7V，低電平約為0.7V，為0至1V。為常數(shù)值，這里只需改變即可改變輸出脈寬。當G變大時，輸出脈寬變窄，實現(xiàn)穩(wěn)壓。UC3846的電壓環(huán)為5腳、6腳、7腳組成的電壓負反應放大器。這里PI調節(jié)由R13、R25、C2、C6組成，其中5腳為電壓給定端，UF為電壓反應端。當反應電壓大于給定電壓時，輸出脈寬變窄，實現(xiàn)穩(wěn)壓。電流環(huán)與電壓環(huán)相輔相成。 2.2、UC3846變寬實現(xiàn)變頻電路設計 圖2 變頻電路原理圖 變頻電路由D6、D7、R6、C12、ZD3、R5、D5、Q3、C11組成，當電壓環(huán)或者電流環(huán)產(chǎn)生脈寬寬度變化時，經(jīng)過D6、D7的波形的死區(qū)逐漸變寬，Q2

4、導通時間增加，C11充電時間縮短，輸出頻率增加。其中C12起到積分的作用，累加死區(qū)脈沖。ZD3起到抑制尖峰的作用。IF為諧振電流整流輸入端，經(jīng)過R15、R20、R14、R23、C5組成一個RC積分電路，做為電流檢測放大器同相 積分電路的低電平由輸出圖騰柱的死區(qū)提供。當兩個圖騰柱出現(xiàn)死區(qū)時，LM339輸出零電平，將C5電壓清零，為高電平時，LM339輸出為高電平，C5充電。由此，至4腳為三角波。輸電流檢測放大器的反相輸入端為地。 3、變頻設計電路應用于LLC諧振電路 LLC諧振電感由于其高效率，寬范圍輸入，零電壓開關的優(yōu)點，深受重視。LLC諧振半橋電流原理圖如圖3，該電路主電路由Lr，Lm，以及Cr組成LLC諧振電路，其中共有兩個諧振點 LLC半橋諧振通過改變頻率以到達穩(wěn)壓的效果。于是，UC3846的變頻電路可以運用于LLC諧振電源的控制器當中。當頻率高于fr1時必然可以實現(xiàn)零電壓開關，所以本文設計將頻率高于fr1。 圖 3 LLC諧振半橋電路圖 4、設計實例與結論 以一個48W的諧振半橋變換器為例。輸入電壓為DC130V，輸出電壓為24V。 以下為實驗波形： 圖4 空載諧振電流波形 圖5 2A諧振電流波形 由于V2F的輸入電壓必須為直流電所以這里的諧振電流波形均經(jīng)過整流橋。當負載從空載到2A之間變化時，頻率從50K到42K之間變化。工作頻率高于fr1，實現(xiàn)