UC2842B/3B/4B/5B - UC3843B/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)工作中，PWM控制器是實(shí)現(xiàn)電源控制的關(guān)鍵元件之一。今天我們要探討的是UC2842B/3B/4B/5B - UC3842B/3B/4B/5B這一系列高性能電流模式PWM控制器，它能以最少的外部元件數(shù)量實(shí)現(xiàn)離線或直流到直流的固定頻率電流模式控制方案。

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一、特性亮點(diǎn)

精準(zhǔn)頻率控制

該系列控制器采用了微調(diào)振蕩器，可實(shí)現(xiàn)精確的頻率控制。振蕩器頻率在250kHz時(shí)得到保證，并且能夠在高達(dá)500kHz的頻率下實(shí)現(xiàn)電流模式操作。這對于需要精確頻率控制的應(yīng)用場景，如開關(guān)電源設(shè)計(jì)，非常重要。大家在實(shí)際設(shè)計(jì)中，是否遇到過因?yàn)轭l率不穩(wěn)定而導(dǎo)致的電源輸出波動問題呢？

自動前饋補(bǔ)償

自動前饋補(bǔ)償功能有助于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和響應(yīng)速度。它能夠根據(jù)輸入電壓的變化自動調(diào)整控制參數(shù)，從而減少輸出電壓的波動。

逐周期電流限制

通過鎖存PWM實(shí)現(xiàn)逐周期電流限制，這可以有效地保護(hù)電路元件，防止過流損壞。在設(shè)計(jì)高功率電源時(shí)，這種保護(hù)機(jī)制尤為重要。

內(nèi)部微調(diào)參考和欠壓鎖定

內(nèi)部微調(diào)參考提供了高精度的參考電壓，同時(shí)欠壓鎖定功能可以確保在電源電壓低于設(shè)定閾值時(shí)，控制器不工作，避免系統(tǒng)在低電壓下出現(xiàn)異常。

高電流圖騰柱輸出

圖騰柱輸出級能夠提供或吸收高峰值電流，適合驅(qū)動N溝道MOSFET。這種輸出結(jié)構(gòu)可以提高驅(qū)動能力，減少開關(guān)損耗。

二、電氣特性

絕對最大額定值

該系列控制器的各項(xiàng)絕對最大額定值明確規(guī)定了其工作的安全范圍。例如，電源電壓（低阻抗源）最大為30V，輸出電流最大為±1A，存儲溫度范圍為 -65°C至150°C等。在實(shí)際應(yīng)用中，我們必須嚴(yán)格遵守這些額定值，否則可能會導(dǎo)致芯片損壞。大家在選擇芯片時(shí)，是否會仔細(xì)核對這些額定值呢？

參考部分

參考輸出電壓在25°C時(shí)典型值為5.00V，具有良好的線性調(diào)整率、負(fù)載調(diào)整率和溫度穩(wěn)定性。輸出噪聲電壓在10Hz至10kHz范圍內(nèi)典型值為50μV，長期穩(wěn)定性也較好。這些特性保證了參考電壓的準(zhǔn)確性和可靠性。

振蕩器部分

振蕩器頻率在25°C時(shí)典型值為250kHz，頻率隨電壓和溫度的變化較小。振蕩器電壓擺幅典型值為1.6V，放電電流在不同溫度下也有較好的穩(wěn)定性。

誤差放大器部分

誤差放大器具有較高的開環(huán)增益和帶寬，能夠有效地進(jìn)行環(huán)路補(bǔ)償。其輸入偏置電流較小，輸出灌電流和拉電流能力適中，輸出高電平和低電平也符合設(shè)計(jì)要求。

電流檢測部分

電流檢測部分的增益典型值為3V/V，最大輸入信號為1V，具有較好的電源電壓抑制比。輸入偏置電流較小，對輸出的延遲也較短。

輸出部分

輸出低電平在不同灌電流下有明確的規(guī)定，輸出高電平也能滿足驅(qū)動MOSFET的要求。上升時(shí)間和下降時(shí)間在25°C時(shí)典型值為50 - 150ns，能夠快速響應(yīng)控制信號。

欠壓鎖定部分

不同型號的欠壓鎖定閾值不同，如UC3842B和UC3844B的開啟閾值為16V，關(guān)閉閾值為10V；UC3843B和UC3845B的開啟閾值為8.5V，關(guān)閉閾值為7.9V。這使得該系列控制器能夠適應(yīng)不同的應(yīng)用場景。

PWM部分

UC3842B/3B的最大占空比可接近100%，而UC3844B/5B的最大占空比范圍為0至 < 50%，這是通過內(nèi)部的觸發(fā)觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)的。最小占空比為0%。

總待機(jī)電流

啟動電流在不同型號和不同電源電壓下典型值為0.3 - 0.5mA，工作電源電流在典型條件下為12 - 17mA。較低的待機(jī)電流有助于降低系統(tǒng)功耗。

三、引腳功能

引腳連接

該系列控制器采用Minidip/SO8封裝，引腳排列清晰。每個(gè)引腳都有其特定的功能，如VREF引腳提供參考電壓，COMP引腳用于環(huán)路補(bǔ)償，VFB引腳是誤差放大器的反相輸入等。大家在進(jìn)行PCB布局時(shí)，是否會特別注意引腳的連接和布線呢？

引腳功能詳細(xì)說明

四、應(yīng)用電路

開環(huán)測試電路

開環(huán)測試電路用于測試控制器的基本性能。在該電路中，需要注意高峰值電流與電容負(fù)載相關(guān)，因此需要采用仔細(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。

其他應(yīng)用電路

文檔中還給出了多種應(yīng)用電路，如斜率補(bǔ)償技術(shù)、隔離MOSFET驅(qū)動和電流互感器傳感、鎖存關(guān)機(jī)、誤差放大器補(bǔ)償、外部時(shí)鐘同步、外部占空比鉗位和多單元同步、軟啟動電路等。這些電路可以根據(jù)具體的應(yīng)用需求進(jìn)行選擇和設(shè)計(jì)。大家在實(shí)際應(yīng)用中，是否會根據(jù)這些參考電路進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化呢？

五、總結(jié)

UC2842B/3B/4B/5B - UC3842B/3B/4B/5B系列高性能電流模式PWM控制器具有眾多優(yōu)秀的特性和良好的電氣性能。它能夠滿足多種開關(guān)電源設(shè)計(jì)的需求，并且通過豐富的應(yīng)用電路，為工程師提供了更多的設(shè)計(jì)靈活性。在實(shí)際應(yīng)用中，我們需要根據(jù)具體的設(shè)計(jì)要求，合理選擇型號和參數(shù)，同時(shí)注意遵守各項(xiàng)額定值和設(shè)計(jì)規(guī)范，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。大家在使用該系列控制器時(shí)，有什么獨(dú)特的經(jīng)驗(yàn)或遇到過什么問題，歡迎在評論區(qū)分享和交流。