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UC384X系列控制IC的原理及設計技巧

 UC384X系列是美國原Unitrode公司生產的一種高性能單端輸出式電流控制型脈寬調制器,主要用于小功率反激、單端正激電路的設計,在目前市場中仍占空很大的市場份額。芯片其內部原理框圖如圖1所示!

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high-eff
LV.5
2
2012-05-15 09:31

UC384X采用固定工作頻率脈沖寬度可控調制方式,共有8 個引腳,各腳功能如下:①腳是誤差放大器的輸出端,外接阻容元件用于改善誤差放大器的增益和頻率特性;②腳是反饋電壓輸入端,此腳電壓與誤差放大器同相端的2.5V 基準電壓進行比較,產生誤差電壓,調整1腳輸出電壓,與3腳電流波形共同決定控制器輸出脈沖寬度;③腳為電流檢測輸入端, 當檢測電壓超過1V時封鎖6腳脈沖,起到保護作用;④腳為定時端,內部振蕩器的工作頻率由外接的阻容時間常數決定,f=1.72/(RT×CT);⑤腳為公共地端;⑥腳為推挽輸出端,內部為圖騰柱式,上升、下降時間僅為50ns 驅動能力為±1A ;⑦腳是直流電源供電端,具有欠、過壓鎖定功能,芯片功耗為15mW;⑧腳為5V 基準電壓輸出端,有50mA 的負載能力。

下圖是采用UC3842控制IC設計的反激電路原邊典型電路!

 

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high-eff
LV.5
3
2012-05-15 09:46
@high-eff
UC384X采用固定工作頻率脈沖寬度可控調制方式,共有8個引腳,各腳功能如下:①腳是誤差放大器的輸出端,外接阻容元件用于改善誤差放大器的增益和頻率特性;②腳是反饋電壓輸入端,此腳電壓與誤差放大器同相端的2.5V基準電壓進行比較,產生誤差電壓,調整1腳輸出電壓,與3腳電流波形共同決定控制器輸出脈沖寬度;③腳為電流檢測輸入端,當檢測電壓超過1V時封鎖6腳脈沖,起到保護作用;④腳為定時端,內部振蕩器的工作頻率由外接的阻容時間常數決定,f=1.72/(RT×CT);⑤腳為公共地端;⑥腳為推挽輸出端,內部為圖騰柱式,上升、下降時間僅為50ns驅動能力為±1A;⑦腳是直流電源供電端,具有欠、過壓鎖定功能,芯片功耗為15mW;⑧腳為5V基準電壓輸出端,有50mA的負載能力。下圖是采用UC3842控制IC設計的反激電路原邊典型電路![圖片] 

下面我們來說說工作原理

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2012-05-15 14:43
@high-eff
下面我們來說說工作原理

我來聽課的

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high-eff
LV.5
5
2012-05-15 17:18
@high-eff
下面我們來說說工作原理

啟動過程:

在圖中,HV+為交流電壓整流后濾波電容電壓或輸入直流電壓值,當HV+電壓建立后,首先通過啟動電阻R1R2提供電流給電容C1充電,C1電壓逐漸升高,當C1電壓達到UC3842的啟動電壓門檻值16V時,UC3842開始工作并提供驅動脈沖,由6端輸出推動開關管工作,在這個過程中,由于R1R2提供的電流不足以維持UC3842的工作電流,因此電容C1放電,電容電壓逐漸降低,在電容電壓降低到3842的截止工作電壓(10V)之前,輔助繞組必須提供IC工作的電壓。也就是說在電容C1電壓降低到10V之前,輔助繞組通過D1R3整流后的電壓必須超過10V,否則UC3842C1上電壓降低到10V后會停止工作,然后輸入電壓又通過R1R2  充電,電容電壓升高到16V,周而復始,重復啟動。

工作過程

當電路正常工作后,誤差放大器(ERROP AMP)輸出端COMP穩定在一個固定值,經兩個二極管降壓,然后電阻分壓后,提供電流比較器(CURRENT SENSE COMPATATOR)的基準電壓,在振蕩周期開始時,一個開關周期也同時開始,UC38426腳輸出高電平,驅動MOS關開通,變壓器原邊電流開始增大,電流取樣電阻上電壓開始升高(CURRENT SENSE),當電壓升高到電流比較器的基準(由COMP端電壓決定)的時候,電流比較器發生發轉,輸出信號進入RS比較器,RS觸發器反轉,關閉6腳輸出,MOS管關閉,此時一個周期內原邊工作時間結束,也就是MOS管開通時間結束。從上面的分析可以看出,UC384X系列控制IC的占空比是由誤差放大器輸出及電流取樣信號共同決定的。

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high-eff
LV.5
6
2012-05-15 17:20
@high-eff
啟動過程:在圖中,HV+為交流電壓整流后濾波電容電壓或輸入直流電壓值,當HV+電壓建立后,首先通過啟動電阻R1、R2提供電流給電容C1充電,C1電壓逐漸升高,當C1電壓達到UC3842的啟動電壓門檻值16V時,UC3842開始工作并提供驅動脈沖,由6端輸出推動開關管工作,在這個過程中,由于R1、R2提供的電流不足以維持UC3842的工作電流,因此電容C1放電,電容電壓逐漸降低,在電容電壓降低到3842的截止工作電壓(10V)之前,輔助繞組必須提供IC工作的電壓。也就是說在電容C1電壓降低到10V之前,輔助繞組通過D1、R3整流后的電壓必須超過10V,否則UC3842在C1上電壓降低到10V后會停止工作,然后輸入電壓又通過R1、R2 充電,電容電壓升高到16V,周而復始,重復啟動。工作過程:當電路正常工作后,誤差放大器(ERROPAMP)輸出端COMP穩定在一個固定值,經兩個二極管降壓,然后電阻分壓后,提供電流比較器(CURRENTSENSECOMPATATOR)的基準電壓,在振蕩周期開始時,一個開關周期也同時開始,UC3842的6腳輸出高電平,驅動MOS關開通,變壓器原邊電流開始增大,電流取樣電阻上電壓開始升高(CURRENTSENSE),當電壓升高到電流比較器的基準(由COMP端電壓決定)的時候,電流比較器發生發轉,輸出信號進入RS比較器,RS觸發器反轉,關閉6腳輸出,MOS管關閉,此時一個周期內原邊工作時間結束,也就是MOS管開通時間結束。從上面的分析可以看出,UC384X系列控制IC的占空比是由誤差放大器輸出及電流取樣信號共同決定的。
 
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oudy
LV.2
7
2012-05-15 17:21
@high-eff
下面我們來說說工作原理
經典芯片 學習學習
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high-eff
LV.5
8
2012-05-16 15:28
@high-eff
[圖片] 

反饋回路:

UC3842的反饋主要有兩種方式,一種是直接將38422腳接地,強制3842內部誤差放大器輸出高電平,利用COMP端輸出電流最大1mA的原理,通過光耦直接拉低1腳(COMP)端電平來調整占空比。電路圖如下: 

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oudy
LV.2
9
2012-05-16 15:30
@oudy
經典芯片學習學習
看來高手多了 這經典東西沒人頂??
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high-eff
LV.5
10
2012-05-16 15:31
@oudy
看來高手多了這經典東西沒人頂??
 
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high-eff
LV.5
11
2012-05-16 15:33
@high-eff
[圖片] 

電路的等效電路圖

 

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high-eff
LV.5
12
2012-05-16 15:33
@high-eff
電路的等效電路圖[圖片] 

光耦相當于一個可變電阻,阻值受原邊電流大小影響,原邊電流越大,相當于等效電阻阻值越小。該反饋方式利用的就是UC384X系列控制器內部誤差放大器輸出電流最大1mA的原理,如下圖

當輸出電壓升高的時候,光耦原邊的電流增大,光耦副邊等效電阻阻值變小,輸出電流在該等效電阻上產生的壓降減小,從而影響占空比減小,從而降低占空比達到穩壓的目的。

過流保護電路

384X系列控制IC的短路保護一般利用原邊電流取樣信號來實現,在原邊MOS管的源極串聯一個取樣電阻,將原邊電流信號轉換成電壓值送入UC384X3腳,利用3腳電壓達到1V關閉輸出來實現。當電源短路時,3842保護動作,輸出電壓降低,UC3842的供電電壓也隨著降低,整個電路關閉,人然后靠R1\R2開始下一次啟動過程,這種保護方式被稱為“打嗝”保護。在這種保護狀態下,電源只工作幾個開關周期就保護,然后進入很長時間的啟動過程(由R1\R2\C1時間常數決定),平均功率很低,即使長期短路也不會造成電源的損壞。

 

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2012-05-18 13:45
@high-eff
光耦相當于一個可變電阻,阻值受原邊電流大小影響,原邊電流越大,相當于等效電阻阻值越小。該反饋方式利用的就是UC384X系列控制器內部誤差放大器輸出電流最大1mA的原理,如下圖當輸出電壓升高的時候,光耦原邊的電流增大,光耦副邊等效電阻阻值變小,輸出電流在該等效電阻上產生的壓降減小,從而影響占空比減小,從而降低占空比達到穩壓的目的。過流保護電路384X系列控制IC的短路保護一般利用原邊電流取樣信號來實現,在原邊MOS管的源極串聯一個取樣電阻,將原邊電流信號轉換成電壓值送入UC384X的3腳,利用3腳電壓達到1V關閉輸出來實現。當電源短路時,3842保護動作,輸出電壓降低,UC3842的供電電壓也隨著降低,整個電路關閉,人然后靠R1\R2開始下一次啟動過程,這種保護方式被稱為“打嗝”保護。在這種保護狀態下,電源只工作幾個開關周期就保護,然后進入很長時間的啟動過程(由R1\R2\C1時間常數決定),平均功率很低,即使長期短路也不會造成電源的損壞。 

頂一下!

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心中有冰
LV.11
14
2012-05-21 09:59
384X的IC,超級經典的東西呀
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jiame2006
LV.7
15
2012-05-21 10:42
@high-eff
UC384X采用固定工作頻率脈沖寬度可控調制方式,共有8個引腳,各腳功能如下:①腳是誤差放大器的輸出端,外接阻容元件用于改善誤差放大器的增益和頻率特性;②腳是反饋電壓輸入端,此腳電壓與誤差放大器同相端的2.5V基準電壓進行比較,產生誤差電壓,調整1腳輸出電壓,與3腳電流波形共同決定控制器輸出脈沖寬度;③腳為電流檢測輸入端,當檢測電壓超過1V時封鎖6腳脈沖,起到保護作用;④腳為定時端,內部振蕩器的工作頻率由外接的阻容時間常數決定,f=1.72/(RT×CT);⑤腳為公共地端;⑥腳為推挽輸出端,內部為圖騰柱式,上升、下降時間僅為50ns驅動能力為±1A;⑦腳是直流電源供電端,具有欠、過壓鎖定功能,芯片功耗為15mW;⑧腳為5V基準電壓輸出端,有50mA的負載能力。下圖是采用UC3842控制IC設計的反激電路原邊典型電路![圖片] 
FB怎么接地了?
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high-eff
LV.5
16
2012-05-21 11:18
@jiame2006
FB怎么接地了?

這個問題論壇里面有好多帖子討論!你可以去找找給你個連接你去看看吧http://bbs.dianyuan.com/topic/526678

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high-eff
LV.5
17
2012-05-29 16:38
@心中有冰
384X的IC,超級經典的東西呀

多些支持!

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龐展明
LV.4
18
2012-06-01 09:44
@high-eff
反饋回路:UC3842的反饋主要有兩種方式,一種是直接將3842的2腳接地,強制3842內部誤差放大器輸出高電平,利用COMP端輸出電流最大1mA的原理,通過光耦直接拉低1腳(COMP)端電平來調整占空比。電路圖如下: 
圖在哪里?我用的就是把2腳接地。
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high-eff
LV.5
19
2012-06-01 10:58
@龐展明
圖在哪里?我用的就是把2腳接地。

在第10貼

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2012-06-02 09:29
@high-eff
UC384X采用固定工作頻率脈沖寬度可控調制方式,共有8個引腳,各腳功能如下:①腳是誤差放大器的輸出端,外接阻容元件用于改善誤差放大器的增益和頻率特性;②腳是反饋電壓輸入端,此腳電壓與誤差放大器同相端的2.5V基準電壓進行比較,產生誤差電壓,調整1腳輸出電壓,與3腳電流波形共同決定控制器輸出脈沖寬度;③腳為電流檢測輸入端,當檢測電壓超過1V時封鎖6腳脈沖,起到保護作用;④腳為定時端,內部振蕩器的工作頻率由外接的阻容時間常數決定,f=1.72/(RT×CT);⑤腳為公共地端;⑥腳為推挽輸出端,內部為圖騰柱式,上升、下降時間僅為50ns驅動能力為±1A;⑦腳是直流電源供電端,具有欠、過壓鎖定功能,芯片功耗為15mW;⑧腳為5V基準電壓輸出端,有50mA的負載能力。下圖是采用UC3842控制IC設計的反激電路原邊典型電路![圖片] 
學習。
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2012-06-02 21:08
@high-eff
啟動過程:在圖中,HV+為交流電壓整流后濾波電容電壓或輸入直流電壓值,當HV+電壓建立后,首先通過啟動電阻R1、R2提供電流給電容C1充電,C1電壓逐漸升高,當C1電壓達到UC3842的啟動電壓門檻值16V時,UC3842開始工作并提供驅動脈沖,由6端輸出推動開關管工作,在這個過程中,由于R1、R2提供的電流不足以維持UC3842的工作電流,因此電容C1放電,電容電壓逐漸降低,在電容電壓降低到3842的截止工作電壓(10V)之前,輔助繞組必須提供IC工作的電壓。也就是說在電容C1電壓降低到10V之前,輔助繞組通過D1、R3整流后的電壓必須超過10V,否則UC3842在C1上電壓降低到10V后會停止工作,然后輸入電壓又通過R1、R2 充電,電容電壓升高到16V,周而復始,重復啟動。工作過程:當電路正常工作后,誤差放大器(ERROPAMP)輸出端COMP穩定在一個固定值,經兩個二極管降壓,然后電阻分壓后,提供電流比較器(CURRENTSENSECOMPATATOR)的基準電壓,在振蕩周期開始時,一個開關周期也同時開始,UC3842的6腳輸出高電平,驅動MOS關開通,變壓器原邊電流開始增大,電流取樣電阻上電壓開始升高(CURRENTSENSE),當電壓升高到電流比較器的基準(由COMP端電壓決定)的時候,電流比較器發生發轉,輸出信號進入RS比較器,RS觸發器反轉,關閉6腳輸出,MOS管關閉,此時一個周期內原邊工作時間結束,也就是MOS管開通時間結束。從上面的分析可以看出,UC384X系列控制IC的占空比是由誤差放大器輸出及電流取樣信號共同決定的。

那個RS觸發器那看不大明白~~~~怎么還有RS比較器?

 

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電源888
LV.4
22
2012-06-09 15:41
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rj44444
LV.9
23
2012-06-14 00:21
@high-eff
光耦相當于一個可變電阻,阻值受原邊電流大小影響,原邊電流越大,相當于等效電阻阻值越小。該反饋方式利用的就是UC384X系列控制器內部誤差放大器輸出電流最大1mA的原理,如下圖當輸出電壓升高的時候,光耦原邊的電流增大,光耦副邊等效電阻阻值變小,輸出電流在該等效電阻上產生的壓降減小,從而影響占空比減小,從而降低占空比達到穩壓的目的。過流保護電路384X系列控制IC的短路保護一般利用原邊電流取樣信號來實現,在原邊MOS管的源極串聯一個取樣電阻,將原邊電流信號轉換成電壓值送入UC384X的3腳,利用3腳電壓達到1V關閉輸出來實現。當電源短路時,3842保護動作,輸出電壓降低,UC3842的供電電壓也隨著降低,整個電路關閉,人然后靠R1\R2開始下一次啟動過程,這種保護方式被稱為“打嗝”保護。在這種保護狀態下,電源只工作幾個開關周期就保護,然后進入很長時間的啟動過程(由R1\R2\C1時間常數決定),平均功率很低,即使長期短路也不會造成電源的損壞。 
新手來學習,謝謝high-eff
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fjl88ful
LV.4
24
2012-06-15 16:29
@rj44444
新手來學習,謝謝high-eff
頂起
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fjl88ful
LV.4
25
2012-06-15 16:30
@jiame2006
FB怎么接地了?
fb接地,comp輸出最大,用光耦拉低comp調節占空比
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zouwilson
LV.3
26
2012-06-16 08:08
@high-eff
光耦相當于一個可變電阻,阻值受原邊電流大小影響,原邊電流越大,相當于等效電阻阻值越小。該反饋方式利用的就是UC384X系列控制器內部誤差放大器輸出電流最大1mA的原理,如下圖當輸出電壓升高的時候,光耦原邊的電流增大,光耦副邊等效電阻阻值變小,輸出電流在該等效電阻上產生的壓降減小,從而影響占空比減小,從而降低占空比達到穩壓的目的。過流保護電路384X系列控制IC的短路保護一般利用原邊電流取樣信號來實現,在原邊MOS管的源極串聯一個取樣電阻,將原邊電流信號轉換成電壓值送入UC384X的3腳,利用3腳電壓達到1V關閉輸出來實現。當電源短路時,3842保護動作,輸出電壓降低,UC3842的供電電壓也隨著降低,整個電路關閉,人然后靠R1\R2開始下一次啟動過程,這種保護方式被稱為“打嗝”保護。在這種保護狀態下,電源只工作幾個開關周期就保護,然后進入很長時間的啟動過程(由R1\R2\C1時間常數決定),平均功率很低,即使長期短路也不會造成電源的損壞。 
連長,我用UC3843做了一款5V/2.5A輸出,紋波500mv以上,我在初級和次級地加了個222的電容,紋波就將到100mV左右,能幫忙解釋這個原理嗎?
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2012-06-19 06:59
學習一下
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ling530999
LV.3
28
2012-06-29 14:31
@high-eff
[圖片] 
都快成經典電路了
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ling530999
LV.3
29
2012-06-29 14:33
@心中有冰
384X的IC,超級經典的東西呀
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ycz168
LV.4
30
2012-07-01 11:08
@high-eff
光耦相當于一個可變電阻,阻值受原邊電流大小影響,原邊電流越大,相當于等效電阻阻值越小。該反饋方式利用的就是UC384X系列控制器內部誤差放大器輸出電流最大1mA的原理,如下圖當輸出電壓升高的時候,光耦原邊的電流增大,光耦副邊等效電阻阻值變小,輸出電流在該等效電阻上產生的壓降減小,從而影響占空比減小,從而降低占空比達到穩壓的目的。過流保護電路384X系列控制IC的短路保護一般利用原邊電流取樣信號來實現,在原邊MOS管的源極串聯一個取樣電阻,將原邊電流信號轉換成電壓值送入UC384X的3腳,利用3腳電壓達到1V關閉輸出來實現。當電源短路時,3842保護動作,輸出電壓降低,UC3842的供電電壓也隨著降低,整個電路關閉,人然后靠R1\R2開始下一次啟動過程,這種保護方式被稱為“打嗝”保護。在這種保護狀態下,電源只工作幾個開關周期就保護,然后進入很長時間的啟動過程(由R1\R2\C1時間常數決定),平均功率很低,即使長期短路也不會造成電源的損壞。 
接觸的第一個電源管理IC就是3842,很經典。
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pzx200
LV.5
31
2012-07-01 17:44
@high-eff
下面我們來說說工作原理
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