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11學(xué)習(xí)情境一非隔離電源電路的分析(二)非隔離降壓電路22學(xué)習(xí)的知識點(diǎn)和要掌握的技能:1.降壓式變換器的分析2.控制芯片UC3842的分析3.電路工作原理的分析4.部分電路參數(shù)的設(shè)計,尤其是電感的設(shè)計及制作33非隔離式降壓電路的學(xué)習(xí)分解成四個學(xué)習(xí)任務(wù):任務(wù)一降壓式變換器的介紹任務(wù)二控制芯片UC3842的介紹任務(wù)三降壓式電源電路的分析及參數(shù)設(shè)計任務(wù)四閉環(huán)電路的仿真及結(jié)果分析
任務(wù)一降壓式變換器(BuckConverter)的介紹MOS管;續(xù)流二極管(freewheelDiode);濾波電感Lf;濾波電容Cf;負(fù)載RL。1.Buck變換器的結(jié)構(gòu)Buck變換器的結(jié)構(gòu)如右圖所示:4552.Buck變換器的工作原理分析
Buck變換器存在兩種導(dǎo)電模式,即連續(xù)導(dǎo)電模式CCM(ContinuousConductionMode)和不連續(xù)導(dǎo)電模式DCM(DiscontinuousConductionMode)。
連續(xù)導(dǎo)電模式是指在一個周期內(nèi)電感電流是連續(xù)的(兩種開關(guān)模態(tài)a和b);
不連續(xù)導(dǎo)電模式是指電感電流在一個周期內(nèi)是斷續(xù)的也就是有一段時間電感電流為零(三種開關(guān)模態(tài)a、b和c)。
66Buck變換器工作在不同模態(tài)的等效電路77Buck變換器在連續(xù)模式和不連續(xù)模式的主要波形
(a)電感電流連續(xù)
(b)電感電流斷續(xù)88討論電感電流連續(xù)時變換器的工作原理(穩(wěn)態(tài)):
分析之前作如下假設(shè):(1)所有有源器件Q和D導(dǎo)通和關(guān)斷時間為零。導(dǎo)通時電壓為零,關(guān)斷時漏電流為零。(2)在一個開關(guān)周期中,濾波電容電壓,即輸出電壓Vout,有很小紋波(電壓),但可認(rèn)為基本保持不變,其值為Vo。(3)電感和電容均為無損耗的儲能元件。(1)
模態(tài)1[0—Ton][對應(yīng)于圖(a)]
在t=0時,Q1導(dǎo)通,Vin通過Q1
加到二極管D1
和輸出濾波電感Lf
、輸出濾波電容Cf上以及給負(fù)載供電,因此續(xù)流二極管D1截止,電源Vin對電感Lf充電,其電流iLf線性上升,上升斜率為(Vin-Vo)/Lf。在t=Ton時,iLf達(dá)到最大值ILfmax。在Q導(dǎo)通期間,iLf的增長量ΔiLf(+)=9(2)
模態(tài)2[Ton—Ts][對應(yīng)于圖(b)]
在t=Ton時,Q1關(guān)斷,iLf
通過二極管D1
繼續(xù)流通。加在Lf
上的電壓為-V0,iLf線性減小。下降斜率為-Vo/Lf。在t=Ts時,iLf達(dá)到最小值ILfmin。在Q截止期間,iLf的減小量ΔiLf(-)=
在t=Ts時,Q1又導(dǎo)通,開始下一個開關(guān)周期。10
穩(wěn)態(tài)工作時,電感電流iLf的波形為一個三角波,周期性地在ILfmin到ILfmax的范圍內(nèi)變化。Q導(dǎo)通期間ILf的增長量等于它在Q截止期間的減小量。即:3.Buck變換器的基本關(guān)系式
由前面的分析可以得到:
化簡得到:1112123.基本關(guān)系式根據(jù)電路圖推導(dǎo)關(guān)系式
穩(wěn)態(tài)時,一個開關(guān)周期內(nèi)輸出濾波電容Cf的平均充電與放電電流為零,故變換器輸出電流I0就是iLf的平均值,即
假定變換器的損耗為零,那么輸出功率P0=V0*I0等于輸入功率Pin=Vin*Iin
,即
推導(dǎo)ILfmax
和ILfmin3.基本關(guān)系式131414
電感電流最大值和最小值分別為:
通過開關(guān)管Q和二極管D的平均電流為:3.基本關(guān)系式1515由圖中可知,當(dāng)iLf>Io時,Cf充電,輸出電壓Vo升高;當(dāng)iLf<Io時,Cf放電,Vo下降。因此Cf一直處于周期性充放電狀態(tài)。若濾波電容Cf→∞,則Vo為平滑的直流電壓。而當(dāng)Cf有限時,Vo有脈動,輸出電壓平均值Vo=(Vomin+Vomax)/2。電容Cf在一個開關(guān)周期內(nèi)的充電電荷ΔQ為:3.基本關(guān)系式輸出電壓的脈動ΔVo為:1616實(shí)際電容有損耗,即具有等效串聯(lián)電阻ESR,尤其是電解電容,ESR更大,這時輸出電壓脈動的計算公式為:3.基本關(guān)系式1717任務(wù)二控制芯片UC3842的介紹18181.控制芯片的介紹芯片引腳分布圖芯片結(jié)構(gòu)框圖引腳功能描述1補(bǔ)償誤差放大器的輸出,可用于環(huán)路補(bǔ)償2電壓反饋誤差放大器的反相輸入端,通過一個電阻分壓器連接到輸出端3電流取樣一個正比于電感電流的電壓接至此輸入端,PWM用此信息停止開關(guān)管的導(dǎo)通194RT/CT通過連接RT到Vref和電容CT到地使振蕩器頻率和最大占空比可調(diào),輸出頻率可達(dá)到500KHz。5地此管腳是控制電路和功率電路公共的地。6輸出輸出可直接驅(qū)動功率MOS管的門極,高達(dá)1A峰值電流經(jīng)過此管腳拉和灌。7Vcc此引腳是控制IC的正電源(工作電壓)8Vref該管腳是參考輸出(基準(zhǔn)電壓輸出)它通過RT給CT提供充電電流。2021212.如何學(xué)習(xí)控制芯片對于一個PWM/PFM控制芯片,要掌握以下幾個知識要點(diǎn):1.每個的引腳的名稱;2.每個引腳的作用,以及它在電路中的連接;3.每個引腳正常工作電壓的范圍或者正常的波形是什么?4.控制芯片一定是輸出PWM波去控制MOS管,要清楚哪些引腳最容易引起沒有PWM波的輸出;5.盡量找到芯片的applicationnote(應(yīng)用信息),教我們?nèi)绾畏治鲂酒墓ぷ鞣绞?、與功率電路的連接以及關(guān)鍵元件參數(shù)的計算;6.弄懂一些簡單的曲線圖(參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系)比如振蕩頻率與RT、CT之間的關(guān)系;7.會用示波器去測試波形,會根據(jù)波形分析產(chǎn)生的原因,從而找到解決問題的辦法。2222任務(wù)三降壓式電源電路的分析及參數(shù)設(shè)計電源的基本要求如下:輸入電壓36V-75V,正常輸入電壓是48V,輸出電壓是12V,輸出電流5A,開關(guān)頻率fs為100KHz,輸入電壓Vin=48V,在滿載時效率η可達(dá)到0.90以上。其他要求:輸出電壓紋波、輸出電流紋波、動態(tài)響應(yīng)、輸出電壓上升時間等。2323
根據(jù)輸入輸出電壓之間的關(guān)系,確定主電路結(jié)構(gòu):按題目的要求確定主電路結(jié)構(gòu):Buck變換器PWM控制芯片采用UC3842控制芯片外圍電路的分析與選擇以及與主電路連接2424UC3842外圍電路的分析(1)Comp---誤差放大器的輸出,在與Pin2之間連接補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò),如下圖所示:
按照工程經(jīng)驗:兩個電容的值是10倍的關(guān)系2525(2)VFB---輸出電壓反饋,通過電阻分壓器連接到輸出端,如下圖所示:2626(3)Isense---電感電流檢測檢測電感電流,有兩種方法:1)串聯(lián)一個電阻,把電流信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘枺?)通過電流變壓器來檢測電流。本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用電流變壓器檢測電流如下圖所示:2727(4)RT/CT---產(chǎn)生振蕩頻率電路連接如下圖所示:Vref的輸出通過電阻Rt給Ct充電和放電,pin4輸出一個振蕩三角波2828(5)output---PWM波的輸出輸出PWM波去控制MOS管的導(dǎo)通與關(guān)斷,一般通過一個電阻連接到MOS管的門極。對于Buck變換器,源極浮地。要采用驅(qū)動變壓器,連接電路如下圖所示:三極管Q2和R2加速M(fèi)OS管的關(guān)斷。(6)Vcc---芯片的工作電壓啟動電壓和正常工作電壓對于UC3842而言,啟動:16V/0.3mA;正常工作:12V/12mAUC3842工作時,也相當(dāng)于是一個負(fù)載,需要消耗功率:啟動時,16*0.3=4.8mW;正常工作時,12*12=144mW。需要不同電路分別提供啟動時和正常工作時需要的功率:做實(shí)驗或仿真時,可以直接接一個16V的電源。293030(7)Vref---5V基準(zhǔn)電壓的輸出(5V/50mA)通過RT給CT提供充電電流,如下圖所示:(8)輸出濾波電感L1的選擇電感工作于連續(xù)電流模式下,電感值要滿足以下關(guān)系式:式中ΔI——電感紋波電流;K——電感電流紋波系數(shù),K=ΔI/(2Io)一般來說,電感電流平均值為輸出電流值,其紋波電流峰-峰值被設(shè)定為輸出電流峰值的20%。因此,紋波電流ΔI為1A。31(9)輸出濾波電容C1的選擇
選擇輸出電容時,要考慮兩個因素:1)輸出電壓的紋波;2)儲存能量,應(yīng)對瞬態(tài)負(fù)載。
輸出電容紋波電壓由兩個因素決定:①由C1的等效串聯(lián)電阻ESR,與紋波電流分量成正比;②由輸出電容決定的紋波分量與流過C1電流的積分成正比。一般情況下,主要考慮ESR引起的紋波分量,為估算紋波分量并選擇電容,必須要知道ESR的值,而電容廠家很少直接給出該值。不同電壓等級不同容值的常用鋁電解電容,其ESR×C1的值近似為常數(shù),為(50~80)×10-6F。32(10)輸出濾波電容C1的選擇假設(shè)紋波電壓峰-峰值為0.12V。則0.12=ΔI×ESR,則ESR=0.12Ω。若ESRC1=50×10-6F,則C1=50×10-6/0.12≈417μF根據(jù)實(shí)際情況,在仿真電路中選取C1=470μF。
333434任務(wù)四閉環(huán)電路的仿真及結(jié)果分析3535
(1)仿真電路仿真電路3636
(2)仿真結(jié)果分析(a)Vin=48V,RL=3Ω的仿真結(jié)果(b)Vin=36V,RL=2.4Ω的仿真結(jié)果學(xué)習(xí)情境一非隔離式升壓電路的分析非隔離式升壓電路學(xué)習(xí)的知識點(diǎn)和要掌握的技能:1.升壓式變換器的分析2.控制芯片UC3842的分析3.電路工作原理的分析4.部分電路參數(shù)的設(shè)計,尤其是電感的設(shè)計及制作5.電路的制作、調(diào)試和測試非隔離式升壓電路的分析的學(xué)習(xí)分解成四個學(xué)習(xí)任務(wù):任務(wù)一升壓式變換器的介紹任務(wù)二PWM控制原理及控制芯片UC3842的介紹任務(wù)三升壓式電源電路的分析及參數(shù)設(shè)計任務(wù)四電路的仿真、制作、調(diào)試和測試MOS管的介紹已講解。
任務(wù)一升壓式變換器的介紹MOS管;升壓二極管(step-up)D;濾波電感L;濾波電容C;負(fù)載RL。1.Boost變換器的結(jié)構(gòu)Boost變換器的結(jié)構(gòu)如右圖所示:2.Boost變換器的工作原理分析
Boost變換器存在兩種導(dǎo)電模式,即連續(xù)導(dǎo)電模式CCM(ContinuousConductionMode)和不連續(xù)導(dǎo)電模式DCM(DiscontinuousConductionMode)。連續(xù)導(dǎo)電模式是指在一個周期內(nèi)電感電流是連續(xù)的(兩種開關(guān)模態(tài)a和b);而不連續(xù)導(dǎo)電模式是指電感電流在一個周期內(nèi)是斷續(xù)的也就是有一段時間電感電流為零(三種開關(guān)模態(tài)a、b和c)。
Boost變換器工作在不同模態(tài)的等效電路
Boost變換器在連續(xù)模式和不連續(xù)模式的主要波形(a)電感電流連續(xù)
(b)電感電流斷續(xù)討論電感電流連續(xù)時變換器的工作原理(穩(wěn)態(tài)):
分析之前作如下假設(shè):(1)所有有源器件Q和D導(dǎo)通和關(guān)斷時間為零。導(dǎo)通時電壓為零,關(guān)斷時漏電流為零。(2)在一個開關(guān)周期中,濾波電容電壓,即輸出電壓Vout,有很小紋波(電壓),但可認(rèn)為基本保持不變,其值為Vo。(3)電感和電容均為無損耗的儲能元件。(1)
模態(tài)1[0—Ton][對應(yīng)于圖(a)]
在t=0時,Q1導(dǎo)通,Vin通過Q1
升壓電感Lf,其電流iLf線性上升,上升斜率為Vin/Lf。負(fù)載由濾波電容Cf供電。在t=Ton時,iLf達(dá)到最大值ILfmax。在Q導(dǎo)通期間,iLf的增長量ΔiLf(+)=(2)
模態(tài)2[Ton—Ts][對應(yīng)于圖(b)]
在t=Ton時,Q1關(guān)斷,iLf
通過二極管D向輸出側(cè)流動,
繼續(xù)流通。電源和電感Lf的儲能向負(fù)載和電容Cf轉(zhuǎn)移,給Cf充電。此時加在Lf上的電壓為Vin-V0,因為Vin<V0,故iLf線性減小。在t=Ts時,iLf達(dá)到最小值ILfmin。在Q截止期間,iLf的減小量ΔiLf(-)=
在t=Ts時,Q1又導(dǎo)通,開始下一個開關(guān)周期。
穩(wěn)態(tài)工作時,電感電流iLf的波形為一個三角波,周期性地在ILfmin到ILfmax的范圍內(nèi)變化。Q導(dǎo)通期間ILf的增長量等于它在Q截止期間的減小量。即:3.Boost變換器的基本關(guān)系式
由前面的分析可以得到:
化簡得到:
在一個開關(guān)周期中,電感Lf都有一個儲能和能量通過D的釋放過程,也就是說必然有能量送到負(fù)載端。因此,如果該變換器沒有接負(fù)載,則這部分能量不能消耗掉,必會使V0不斷升高,最后使變換器損壞。這是Boost變換器與Buck變換器的本質(zhì)不同點(diǎn)。
若Boost變換器的損耗可忽略,則有
式中,I0和Ii分別為變換器輸出電流和輸入電流平均值。3.關(guān)系式根據(jù)電路圖推導(dǎo)關(guān)系式通過D的電流平均值ID等于負(fù)載電流I0
。
通過Q的電流平均值IQ為:
通過Q和D的電流最大值與電感電流最大值相等。Q和D分別截止時加在它們上的電壓均為輸出電壓V0。4.仿真分析
仿真電路圖離線式電路結(jié)構(gòu)示意圖任務(wù)二PWM控制原理及控制芯片UC3842的介紹負(fù)載(需要用電的設(shè)備)一、PWM控制原理PWM控制技術(shù)主要分為兩種:一種是電壓模式PWM控制技術(shù);另一種是電流模式PWM控制技術(shù)。(1)電壓模式PWM控制原理如下:此系統(tǒng)是單環(huán)控制系統(tǒng),其最大的缺點(diǎn)是沒有電流反饋信號。
由于開關(guān)電源的電流都要流經(jīng)電感,因此相應(yīng)的電壓信號會有一定的延時。然而對于穩(wěn)定電壓電源來說,需要不斷地調(diào)節(jié)輸入電流,以適應(yīng)輸入電壓的變化和負(fù)載的要求,從而達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。
因此,僅采樣輸出電壓的是不夠的,其穩(wěn)壓響應(yīng)速度慢,甚至在輸入電壓或者負(fù)載變化很大時,會因為產(chǎn)生振蕩而造成功率開關(guān)管的損壞等故障發(fā)生。這就是電壓模式PWM控制的最大不足之處。電壓模式PWM控制器主要有TL494、SG3524和SG3525A(2)電流模式PWM控制原理如下:PWM比較器的輸入端直接用電感電流檢測信號與誤差放大器的輸出信號進(jìn)行比較,實(shí)現(xiàn)對輸出脈沖占空比的控制,使電感的峰值電流跟隨誤差電壓變化。這種控制方式可以有效地改善開關(guān)電源的輸入電壓調(diào)整率和輸出電流調(diào)整率。也可以改善整個系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)。VFBG1(S)G2(S)H(S)VrefVout-+開關(guān)電源控制環(huán)路的數(shù)學(xué)模型誤差放大器的傳遞函數(shù)功率電路傳遞函數(shù)(3)電流模式PWM控制的優(yōu)點(diǎn):①采用逐個脈沖控制,動態(tài)響應(yīng)快,調(diào)節(jié)性能好。當(dāng)輸入線電壓或輸出負(fù)載變化時,馬上引起電感中電流的變化,檢測信號也隨著變化,脈沖寬度立即被調(diào)整。②一階系統(tǒng)穩(wěn)定性好,負(fù)載響應(yīng)速度快。③具有自動限流作用,限流保護(hù)和過流保護(hù)容易實(shí)現(xiàn)。④采用逐個電流脈沖峰值檢測,可以有效抑制變壓器偏磁引起的飽和問題。在全橋轉(zhuǎn)換器或推挽轉(zhuǎn)換器中,無需增加去磁耦合電容。而電壓模式PWM控制技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。⑤輸入線電壓的交流紋波可以比較大,減少了輸入濾波電容,可靠性也得到了提高。⑥并聯(lián)運(yùn)行時,均流效果好。(4)電流模式PWM控制的缺點(diǎn):①對電感峰值電流與輸出平均電流之間存在誤差,控制精度不高。②對高頻噪聲衰減的速度較慢,抗高頻能力差。二、PWM控制芯片UC3842的介紹
控制芯片通常有兩種工作方式:1.PWM;2.PFM
PWM控制方式主要用在DC-DC變換器和PFC變換器中。而PFM主要用在功率因數(shù)校正(PFC)和諧振變換器中,如諧振半橋(Half-bridgeLLCresonantconverter)。
本課程主要講述電流模式的PWM控制方法:最基本的特點(diǎn):頻率不變(fs),調(diào)制脈沖寬度。
以UC384X系列為例講解電流模式的PWM控制方法Datasheet見UC3842.pdf文檔
UC384X系列的結(jié)構(gòu)框圖
VFB檢測輸出電壓–電壓誤差放大器
比較器---電壓誤差放大器的輸出與檢測電感電流的大小進(jìn)行比較,輸出PWM波去控制MOS的導(dǎo)通與關(guān)斷。對于一個PWM控制芯片,要掌握以下幾個知識要點(diǎn):1.每個的引腳的名稱;2.每個引腳的作用,以及它在電路中的連接;3.每個引腳正常工作電壓的范圍或者正常的波形是什么?4.控制芯片一定是輸出PWM波去控制MOS管,要清楚哪些引腳最容易引起沒有PWM波的輸出。5.盡量找到芯片的applicationnote(應(yīng)用信息),教我們?nèi)绾畏治鲂酒墓ぷ鞣绞健⑴c功率電路的連接以及關(guān)鍵元件參數(shù)的計算。6.弄懂一些簡單的曲線圖(參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系)比如振蕩頻率與RT、CT之間的關(guān)系。7.會用示波器去測試波形,會根據(jù)波形分析產(chǎn)生的原因,從而找到解決問題的辦法。任務(wù)二PWM控制芯片UC3842的介紹及外圍電路的分析
二、PWM控制芯片UC3842的介紹
PinConnection---引腳分布
Minidip/SO8-----封裝引腳功能描述1補(bǔ)償誤差放大器的輸出,可用于環(huán)路補(bǔ)償2電壓反饋誤差放大器的反相輸入端,通過一個電阻分壓器連接到輸出端3電流取樣一個正比于電感電流的電壓接至此輸入端,PWM用此信息停止開關(guān)管的導(dǎo)通4RT/CT通過連接RT到Vref和電容CT到地使振蕩器頻率和最大占空比可調(diào),輸出頻率可達(dá)到500KHz。5地此管腳是控制電路和功率電路公共的地。6輸出輸出可直接驅(qū)動功率MOS管的門極,高達(dá)1A峰值電流經(jīng)過此管腳拉和灌。7Vcc此引腳是控制IC的正電源(工作電壓)8Vref該管腳是參考輸出(基準(zhǔn)電壓輸出)它通過RT給CT提供充電電流。X842B/4B/3B/5B的差別:
最大占空比、開關(guān)頻率與振蕩頻率最大占空比fs開關(guān)頻率UC3842/4396%振蕩頻率foscUC3844/4548%1/2fosc振蕩電阻和振蕩頻率之間的關(guān)系振蕩電阻與最大占空比之間的關(guān)系(CT固定)
振蕩器和輸出波形
電阻和電容的值決定最大占空比
欠電壓鎖定(Vcc)
遲滯(hysteresis)
電流檢測電路
斜坡補(bǔ)償電路當(dāng)引腳6輸出的PWM波占空比大于50%和連續(xù)電感電流條件下,會產(chǎn)生次諧波振蕩,需要外加斜坡補(bǔ)償電路。
次諧波振蕩產(chǎn)生的原因如果m2/m1小于1,也許需要幾個振蕩器周期才能使電感電流為零,使過程重新開始。如果m2/m1大于1,變換器將不穩(wěn)定。在控制電壓上增加一個與脈寬調(diào)制時鐘同步的人為的斜坡,可以在后續(xù)周期將ΔI擾動減小至零,該補(bǔ)償斜坡(m3)的斜率必須等于或略大于m2/2才能具有穩(wěn)定性。
隔離MOS管驅(qū)動和電流變壓器檢測
隔離MOS管驅(qū)動
電流變壓器檢測
電流變壓器的基本知識
講解一下驅(qū)動變壓器和電流變壓器的基本知識
關(guān)閉----IC停止工作(通過Pin1實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能)
高電平----IC停止工作;低電平----IC正常工作
誤差放大器的補(bǔ)償
采樣電阻—電阻分壓器
補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)
補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的作用及測試(相角裕度和幅值裕度)(1)穩(wěn)定輸出電壓;(2)改善動態(tài)響應(yīng)。
外部時鐘同步
外部時鐘同步:UC3842工作的頻率與另外一個UC3842工作的頻率相一致。Soft-StartCircuit
———
軟啟動電路通過1Mohm電阻給C充電,實(shí)現(xiàn)軟啟動,二極管起箝位作用。電容電壓逐漸增加,Pin1的電壓逐漸增加,占空比逐漸增加。積分電路或者微分電路?UC3842與UCC2800的比較:
Pin兼容,每一個引腳的功能和作用一樣。替代品:primarypart和secondpart
(secondsource)首要的元件替代的元件比如:電阻(KOAPHYCOMP)和電容(AVXTHDVishay)任務(wù)三升壓式電源電路的分析及參數(shù)設(shè)計復(fù)習(xí)UC384X芯片的引腳名稱及相應(yīng)功能。一、Boost電路的基本要求:輸入電壓Vin為100~200V,輸出電壓Vo為300V,輸出電流Io為1A,開關(guān)頻率fs為100KHz,輸入電壓Vin為200V,在滿載時效率η可達(dá)到0.92以上。其他的要求:輸出電壓紋波、輸出電流紋波、動態(tài)響應(yīng)等等。
根據(jù)輸入輸出電壓之間的關(guān)系,確定主電路結(jié)構(gòu)。按題目的要求確定主電路結(jié)構(gòu):Boost變換器PWM控制芯片采用UC3842,分析控制芯片如何主電路相連接,部分參數(shù)的設(shè)計。
二、UC3842外圍電路的分析(1)Comp---誤差放大器的輸出,在與Pin2之間連接補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò),如下圖所示:
按照工程經(jīng)驗:兩個電容的值是10倍的關(guān)系(2)VFB---輸出電壓反饋,通過電阻分壓器連接到輸出端,如下圖所示:取R10=10K,則R5=510K,R6=680K
(3)Isense---電感電流檢測
檢測電感電流,一般通過串聯(lián)一個電阻,把電流信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?;通過電流變壓器來檢測電流。本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用電阻檢測電流如下圖所示:電阻R2的值如何計算?根據(jù)電感的峰值電流來計算,也就是電感中電流的最大值。即
實(shí)際R2的值略小于計算值(4)RT/CT---產(chǎn)生振蕩頻率電路連接如下圖所示:
Vref的輸出通過電阻R7給C4充電和放電,pin4輸出一個振蕩三角波(6)output---PWM波的輸出輸出PWM波去控制MOS管的導(dǎo)通與關(guān)斷,一般通過一個電阻連接到MOS管的門極。對于Boost變換器,源極直接接地??梢圆捎弥苯域?qū)動,連接電路如下圖所示:(7)Vcc---芯片的工作電壓啟動電壓和正常工作電壓對于UC3842而言,啟動:16V/0.3mA;正常工作:12V/12mAUC3842工作時,也相當(dāng)于是一個負(fù)載,需要消耗功率:啟動時,16*0.3=4.8mW;正常工作時,12*12=144mW。需要不同電路分別提供啟動時和正常工作時需要的功率:做實(shí)驗或仿真時,可以直接接一個16V的電源。(7)Vcc---芯片的工作電壓對于UC3842而言,啟動:16V/0.3mA;正常工作:12V/12mA啟動電路電感的輔助繞組提供正常工作Vcc。最簡單的啟動電路
在課程后續(xù)學(xué)習(xí)中,還可利用變壓器的輔助繞組提供Vcc。(8)Vref---5V基準(zhǔn)電壓的輸出(5V/50mA)通過R7給C4提供充電電流,如下圖所示:(9)輸出濾波電感L1的選擇電感工作于連續(xù)電流模式下,電感值要滿足以下關(guān)系式:式中ΔI——電感紋波電流;K——電感電流紋波系數(shù),K=ΔI/(2Io)一般來說,電感電流平均值為輸出電流值,其紋波電流峰-峰值被設(shè)定為輸出電流峰值的20%。因此,紋波電流ΔI為1A。(10)輸出濾波電容C1的選擇
選擇輸出電容時,要考慮兩個因素:1)輸出電壓的紋波;2)維持時間tholdup。
輸出電容紋波電壓由兩個因素決定:①由C1的等效串聯(lián)電阻ESR,與紋波電流分量成正比;②由輸出電容
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