深度解析UC2842B/3B/4B/5B與UC3842B/3B/4B/5B高性能電流模式PWM控制器
在電子工程師的日常設(shè)計(jì)中,PWM控制器是實(shí)現(xiàn)電源穩(wěn)定控制的關(guān)鍵組件。UC2842B/3B/4B/5B與UC3842B/3B/4B/5B系列高性能電流模式PWM控制器,以其豐富的特性和出色的性能,在離線或DC - DC固定頻率電流模式控制方案中得到廣泛應(yīng)用。今天,我們就來(lái)深入了解一下這些控制器。
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一、特性亮點(diǎn)
精準(zhǔn)控制
- 振蕩器頻率精準(zhǔn):內(nèi)置經(jīng)過(guò)微調(diào)的振蕩器,能夠?qū)崿F(xiàn)精確的頻率控制,振蕩器頻率保證可達(dá)250kHz,且在高達(dá)500kHz的頻率下仍能進(jìn)行電流模式操作。
- 自動(dòng)前饋補(bǔ)償:具備自動(dòng)前饋補(bǔ)償功能,可有效提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和響應(yīng)速度。
- 逐周期電流限制:采用鎖存PWM實(shí)現(xiàn)逐周期電流限制,增強(qiáng)了系統(tǒng)的安全性。
穩(wěn)定可靠
- 內(nèi)部微調(diào)參考電壓:帶有欠壓鎖定功能的內(nèi)部微調(diào)參考電壓,確保在不同電壓條件下系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
- 遲滯欠壓鎖定:欠壓鎖定帶有遲滯特性,避免系統(tǒng)在臨界電壓附近頻繁啟停。
強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)
- 高電流圖騰柱輸出:高電流圖騰柱輸出級(jí),能夠?yàn)镹溝道MOSFET提供強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)能力,輸出低電平狀態(tài)穩(wěn)定。
低功耗設(shè)計(jì)
- 低啟動(dòng)和工作電流:?jiǎn)?dòng)電流小于0.5mA,有效降低了系統(tǒng)的功耗。
二、產(chǎn)品概述
該系列控制IC可實(shí)現(xiàn)離線或DC - DC固定頻率電流模式控制方案,所需外部元件極少。內(nèi)部集成了多個(gè)關(guān)鍵電路:
- 微調(diào)振蕩器:用于精確的占空比控制。
- 欠壓鎖定電路:?jiǎn)?dòng)電流小,確保系統(tǒng)在合適的電壓下啟動(dòng)。
- 精密參考電壓:為誤差放大器輸入提供精確的參考。
- 鎖存邏輯:保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
- PWM比較器:提供電流限制控制。
- 圖騰柱輸出級(jí):可提供或吸收高峰值電流。
不同型號(hào)之間的主要區(qū)別在于欠壓鎖定閾值和最大占空比范圍:
- UC3842B和UC3844B:欠壓鎖定閾值為16V(開(kāi)啟)和10V(關(guān)閉),適用于離線應(yīng)用。
- UC3843B和UC3845B:欠壓鎖定閾值為8.5V和7.9V。
- 占空比范圍:UC3842B和UC3843B可接近100%的占空比;UC3844B和UC3845B通過(guò)內(nèi)部觸發(fā)觸發(fā)器,占空比范圍為0至<50%。
三、電氣參數(shù)
絕對(duì)最大額定值
| 符號(hào) | 參數(shù) | 值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| (V_i) | 電源電壓(低阻抗源) | 30 | V |
| (V_i) | 電源電壓((I_i < 30mA)) | 自限 | |
| (I_O) | 輸出電流 | ± 1 | A |
| (E_O) | 輸出能量(容性負(fù)載) | 5 | μJ |
| 模擬輸入(引腳2、3) | – 0.3至5.5 | V | |
| 誤差放大器輸出灌電流 | 10 | mA | |
| (P_{tot}) | 環(huán)境溫度 ≤ 25°C(Minidip)時(shí)的功耗 | 1.25 | W |
| (P_{tot}) | 環(huán)境溫度 ≤ 25°C(SO8)時(shí)的功耗 | 800 | mW |
| (T_{stg}) | 存儲(chǔ)溫度范圍 | – 65至150 | °C |
| (T_J) | 結(jié)工作溫度 | – 40至150 | °C |
| (T_L) | 引腳溫度(焊接10s) | 300 | °C |
電氣特性
不同參數(shù)在不同測(cè)試條件下有相應(yīng)的最小、典型和最大值,涵蓋參考部分、振蕩器部分、誤差放大器部分、電流檢測(cè)部分、輸出部分、欠壓鎖定部分、PWM部分和總待機(jī)電流等。例如,參考輸出電壓在(T_j = 25°C)、(I_o = 1mA)時(shí),UC284XB為4.95 - 5.05V,UC384XB為4.90 - 5.10V。
四、引腳連接與功能
引腳連接
| 有Minidip和SO8兩種封裝形式,引腳排列如下: | 引腳編號(hào) | 引腳名稱 |
|---|---|---|
| 1 | VREF | |
| 2 | COMP | |
| 3 | VFB | |
| 4 | Vi | |
| 5 | OUTPUT | |
| 6 | ISENSE | |
| 7 | RT/CT | |
| 8 | GROUND |
引腳功能
| 編號(hào) | 功能 | 描述 |
|---|---|---|
| 1 | COMP | 誤差放大器輸出,用于環(huán)路補(bǔ)償。 |
| 2 | (V_{FB}) | 誤差放大器的反相輸入,通常通過(guò)電阻分壓器連接到開(kāi)關(guān)電源輸出。 |
| 3 | (I_{SENSE}) | 連接與電感電流成正比的電壓,PWM據(jù)此終止輸出開(kāi)關(guān)導(dǎo)通。 |
| 4 | (R_T/C_T) | 通過(guò)連接電阻(RT)到(V{ref})和電容(C_T)到地來(lái)編程振蕩器頻率和最大輸出占空比,最高可達(dá)500kHz。 |
| 5 | GROUND | 控制電路和電源的公共接地端。 |
| 6 | OUTPUT | 直接驅(qū)動(dòng)功率MOSFET的柵極,可提供和吸收高達(dá)1A的峰值電流。 |
| 7 | (V_{CC}) | 控制IC的正電源引腳。 |
| 8 | (V_{ref}) | 參考輸出,通過(guò)電阻(R_T)為電容(C_T)提供充電電流。 |
五、應(yīng)用電路與設(shè)計(jì)要點(diǎn)
應(yīng)用電路
文檔中給出了多種應(yīng)用電路,如開(kāi)環(huán)測(cè)試電路、不同參數(shù)之間的關(guān)系曲線(如定時(shí)電阻與振蕩器頻率、輸出死區(qū)時(shí)間與振蕩器頻率等),以及一些功能電路(如誤差放大器配置、欠壓鎖定、電流檢測(cè)電路等)。
設(shè)計(jì)要點(diǎn)
- 接地技術(shù):對(duì)于容性負(fù)載產(chǎn)生的高峰值電流,需要采用仔細(xì)的接地技術(shù),定時(shí)和旁路電容應(yīng)靠近引腳5單點(diǎn)接地。
- 參數(shù)選擇:根據(jù)具體應(yīng)用需求,合理選擇定時(shí)電阻(R_T)和電容(C_T)的值,以實(shí)現(xiàn)所需的振蕩器頻率和占空比。
- 斜率補(bǔ)償:在某些應(yīng)用中,可能需要采用斜率補(bǔ)償技術(shù)來(lái)提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
六、總結(jié)
UC2842B/3B/4B/5B與UC3842B/3B/4B/5B系列高性能電流模式PWM控制器以其豐富的特性、穩(wěn)定的性能和低功耗設(shè)計(jì),為電子工程師提供了一個(gè)優(yōu)秀的電源控制解決方案。在實(shí)際設(shè)計(jì)中,工程師們需要根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景和需求,合理選擇型號(hào)和參數(shù),同時(shí)注意電路設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié),以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。大家在使用這些控制器的過(guò)程中,有沒(méi)有遇到過(guò)一些特別的問(wèn)題或者有什么獨(dú)特的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)?zāi)??歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。
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