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【我是工程师第二季】384x玩转所有常规拓扑
阅读: 7170 |  回复: 50 楼层直达

2016/04/11 23:05:21
1
rj44444[版主]
电源币:2080 | 积分:34 主题帖:49 | 回复帖:850
LV9
军长


QQ截图20160321155901【附赠实战教程 】BUCK变换器免费试用征集中

QQ截图20160321155901  【有奖DIY】工程师本色上演 设计征集活动



为什么选这么老掉牙的IC?

UC384x尽管古老,但其应用仍然是相当的广泛。不完全概况,它至少有以下优点:

1. 足够的稳定成熟

2. 廉价

3. 可调整的开关频率

4. 较强的驱动能力

5. 多选的启动电压


这个帖子主要讲什么?

UC384x的控制原理绝大多数电源界从业人士都很熟悉,帖子主要介绍384x应用于各个常规拓扑的应用实用电路,初步计划包含但不限于以下拓扑:

1. buck(低边开关&高边开关)

2. boost

3. buck-boost(反极性)

4. flyback

5. 单管/双管正激

......


由于完成多个实用电路需要时间,楼主可能不一定能够以网友预期的速度更新帖子,如果有网友比较空闲,可以帮忙搭搭电路,测试测试,楼主来画原理图,提供器件。

ymyangyong在2016-04-26打赏该贴 +5 电源币 打赏理由:谢谢分享。

rj44444在2016-04-15打赏该贴 +20 电源币 打赏理由:

3态输出5-SOT -40至85的低功耗单总线缓冲器门 IO-Link数字输入集线器参考设计 面向 1000mA 空间受限类应用的同步降压稳压器
系统侧阻抗跟踪™电量计12-DSBGA -40至85 通过EMC/EMI测试的双线制4-20mA发送器设计 3.5 - 36V 2A、3A 低静态电流降压转换器
单节锂离子和锂聚合物电池的高侧保护膜 用于人机界面应用的低功耗电容式触摸解决方案 具有 40μA 静态电流的 SIMPLE SWITCHER® 降压稳压器
2016/04/11 23:05:40
2
rj44444[版主]
电源币:2080 | 积分:34 主题帖:49 | 回复帖:850
LV9
军长

1. buck

整体而言384x构成Buck电路是相对麻烦的。但很多时候,由于其足够的廉价和成熟,工程师们愿意增加很多外围器件来克服这些问题。

根据开关管所在的位置,Buck电路可以分为低边Buck和高边Buck。对于低边Buck,384x的驱动及电流采样电路很好做,但由于输入输出公共点是Vin而非GND,导致电压反馈电路比较麻烦,通常需要一个光耦;对于高边Buck,384x的驱动及电流采样变得相对复杂,为了驱动高边管,通常需要一颗自举的高边驱动IC,为了采样到高边管的峰值电流,则通常需要外加一个电流互感器。

1.1 低边buck

这里首先给出一个3843用作低边Buck的简化电路图,指标拟定如下:

输入:9--20VDC

输出:5V/3A


电路原理图如下:

为了实现输入输出不共地输出电压的反馈,使用TL431+光耦作为反馈,384x内部的误差放大器没有使用。为了避免低压输入下的次谐波振荡问题,使用C4为电流采样端注入斜坡信号,充当斜率补偿。



按照图中R1、C5取值,开关频率约100KHz,按照以下公式,Vin取最大值20V,detaIL取电感平均电流即输出电流的50%,得到L=25uH,取22uH

电感峰值电流约为1.25Io=3.75A,取IC限流点4A



1.2 高边buck

接下来我们来看一个高边buck,输入输出规格与上面的低边buck相同。

前面提到,384x这类低边驱动的IC要做高边buck,面临电流采样和驱动问题。上图采用浮地驱动的形式可以规避这两个问题。在D3续流期间,输入电压通过D1为C8充电,输出电压通过D2为C4充电,由于IC本身的功耗及电压采样部分电流很小,在开关管开通期间,C4和C8上的电压比较稳定,分别近似等于输出电压和输出电压。

这种控制方式广泛应用于高压buck,例如我们熟知的PI的LNK30x系列以及ST的Viper系列。这种电路的缺点非常明显,一方面浮地导致IC抗干扰能力差,一方面输出电压不能精确控制。





2016/04/11 23:06:30
3
rj44444[版主]
电源币:2080 | 积分:34 主题帖:49 | 回复帖:850
LV9
军长

2. BOOST

下面仍然以一个实例开始,规格如下:

输入:9--20VDC

输出:24V/0.5A

开关频率仍然定在100KHz。由于输入范围较宽,本设计让电路一直工作在DCM状态,避免次谐波振荡问题。我们假设输入8V时电路恰好工作在临界模式,那么我们可以用连续模式的方法计算,同时又能确保电路在整个输入范围内一直处于DCM。计算过程如下:

按照设计参数,应用电路如下:


2016/04/11 23:06:43
4
rj44444[版主]
电源币:2080 | 积分:34 主题帖:49 | 回复帖:850
LV9
军长
占楼
2016/04/11 23:06:52
5
rj44444[版主]
电源币:2080 | 积分:34 主题帖:49 | 回复帖:850
LV9
军长
占楼
2016/04/13 11:55:49
14
zwcyqxzcx
电源币:908 | 积分:13 主题帖:14 | 回复帖:212
LV6
团长
关注好贴!
2016/04/11 23:26:40
9
615743364
电源币:22 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:7
LV2
班长

占楼

2016/04/11 23:26:27
8
615743364
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LV2
班长

占楼

2016/05/03 21:02:27
29
48125W
电源币:2 | 积分:0 主题帖:4 | 回复帖:6
LV2
班长
加班了?好久都没更
2016/05/16 20:19:51
33
吴圣中
电源币:0 | 积分:3 主题帖:5 | 回复帖:5
LV2
班长
楼主我按你的升压图做了只是省去了电阻R8和把3842的3脚直接接地,二极管换成in5822。发现三极管没导通,而且的6引脚没输出这是咋回事?
2016/07/01 16:30:29
38
wt.liu
电源币:663 | 积分:0 主题帖:19 | 回复帖:143
LV5
营长
继续啊,再来flyback,双管正激。。。
2016/04/11 23:26:14
7
615743364
电源币:22 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:7
LV2
班长

占楼

2016/04/13 11:56:21
15
ymyangyong[版主]
集齐10个最佳回复
电源币:1793 | 积分:378 主题帖:2 | 回复帖:5184
LV12
元帅
占楼学习
2016/04/16 20:33:26
18
48125W
电源币:2 | 积分:0 主题帖:4 | 回复帖:6
LV2
班长
最好是把手册附上(看帖人很懒),IC框图帖上,这样对该IC不熟的扫一眼能知道大概IC内部
2016/04/16 20:41:22
19
48125W
电源币:2 | 积分:0 主题帖:4 | 回复帖:6
LV2
班长
高边的电路第一次看到,IC工作时其gnd是跳动的?这也能工作啊?
2016/04/22 00:01:49
23
rj44444[版主]
电源币:2080 | 积分:34 主题帖:49 | 回复帖:850
LV9
军长
可以工作,可以参考PI的LNK30x系列
2016/05/07 23:37:02
31
zz052025[实习版主]
电源币:2807 | 积分:12 主题帖:21 | 回复帖:982
LV8
师长

版主能否弄个输入输出共地的低COST的Buck线路参考下

上回有看到电动车的充电器好像是这样的设计的。

2016/06/20 08:52:32
36
63582479
电源币:0 | 积分:0 主题帖:2 | 回复帖:66
LV4
连长
感觉低边BUCK中的图中VIN跟VOUT是直线通的不太对吧,
2016/07/29 18:02:53
43
lzpiiei
电源币:66 | 积分:0 主题帖:17 | 回复帖:34
LV5
营长
这高边驱动方式有很大限制吧?假如如果输入36~72V,输出24V,那么空载时,电压会不稳或者MOS的VGS会存在被击穿的风险。请教楼主,怎么解决?
2016/10/20 16:50:25
48
大奶灿
电源币:0 | 积分:3 主题帖:1 | 回复帖:1
LV2
班长
版主,我参照了你的高边buck做了一个,为什么不能仿真呢,还有就是为什么芯片的其他端口都不接地呢而要接在开关mos管的源级呢,刚接触开关电源,不太懂
2016/12/16 20:35:52
49
houyouxuan
电源币:8 | 积分:0 主题帖:4 | 回复帖:25
LV4
连长
我输入9到36VDC,输出3.3V/15W,变压器是EPC13的,变压器这么计算啊
2017/03/02 15:58:54
51
foook
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:33
LV2
班长
座占前排
2016/04/11 23:25:41
6
615743364
电源币:22 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:7
LV2
班长

占楼

2016/04/11 23:28:25
10
615743364
电源币:22 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:7
LV2
班长
期待楼主开讲,多讲下改芯片应用各种拓扑优缺点;
2016/04/12 11:04:05
11
电源网-璐璐
电源币:1059 | 积分:45 主题帖:79 | 回复帖:1320
LV9
军长
自带板凳,等楼主开讲喽~
2016/04/12 21:49:42
12
615743364
电源币:22 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:7
LV2
班长
期待楼主开讲
2016/04/13 11:23:41
13
st.you
电源币:72 | 积分:25 主题帖:29 | 回复帖:1490
LV9
军长
不会半桥全桥一类的,也用它来玩吧?
2016/04/16 09:56:00
17
qinzutaim[版主]
电源币:5108 | 积分:134 主题帖:36 | 回复帖:3528
LV11
统帅
正常,包括对称和不对称的,不过性价比和专用IC差不了多少。
2016/04/15 23:44:23
16
bydxiaoliu
电源币:0 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:1
LV1
士兵
好帖子!电源小白期待楼主更新,并期待各位更多干货!
2016/04/18 17:17:37
20
低调丶淡定
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:21
LV2
班长
先收藏,等写完再来学习
2016/04/18 21:22:17
21
种树人
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:1
LV1
士兵
学习
2016/04/19 22:44:22
22
raulgu
电源币:286 | 积分:0 主题帖:6 | 回复帖:49
LV4
连长
好好学习呵呵
2016/04/22 21:44:53
24
工部侍郎
电源币:0 | 积分:0 主题帖:4 | 回复帖:10
LV2
班长

支持

搬个凳子听课

2016/04/25 10:39:37
25
yishiqihua
电源币:0 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:2
LV1
士兵
收藏学习,回来研究!
2016/04/25 12:29:00
26
荨麻草
电源币:35 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:38
LV3
排长

除了基本拓扑,3843外加一些简单的逻辑芯片,还可以实现:

1.有源嵌位正激(高边钳位or低边钳位)及其同步整流控制

2.有源嵌位正反激(高边钳位or低边钳位)及其同步整流控制

3.硬开关全桥(半桥、推挽)及其同步整流控制

4.移相全桥及其同步整流控制

5.三电平半桥

6.Buck,Boost,Buck-Boost及其同步整流控制

。。。

还有,LLC勉强也可以,只是比较麻烦一些。

2016/07/03 21:30:49
39
前途无量1114
电源币:70 | 积分:13 主题帖:8 | 回复帖:40
LV5
营长
业界大神!期待新作!
2016/08/06 11:11:37
46
荨麻草
电源币:35 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:38
LV3
排长

在另一个地方,列举了UC3843的一些典型应用(主要用于控制隔离变换器),供参考:

http://bbs.21dianyuan.com/forum.php?mod=viewthread&tid=242457&page=1#pid1053414

2016/04/27 09:59:23
27
电源网-娜娜姐
上一次首页头条
电源币:457 | 积分:217 主题帖:293 | 回复帖:1807
LV10
司令
关注,请继续哈!
2016/04/27 10:43:38
28
314340889
电源币:6 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:24
LV2
班长

关注并学习

2016/05/07 23:32:42
30
zz052025[实习版主]
电源币:2807 | 积分:12 主题帖:21 | 回复帖:982
LV8
师长
加个sepic
2016/05/12 11:37:13
32
jundz
电源币:0 | 积分:0 主题帖:22 | 回复帖:700
LV8
师长
不错,支持,让38继续发扬光大
2016/05/19 11:25:12
34
yanggbx
电源币:0 | 积分:0 主题帖:11 | 回复帖:60
LV4
连长
暂座
2016/06/07 23:12:34
35
arno2016
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:3
LV1
士兵
支持!
2016/06/21 21:00:12
37
nishi2liu
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:16
LV2
班长
向您学习
2016/07/06 14:31:19
40
weipeng159
电源币:1 | 积分:0 主题帖:1 | 回复帖:20
LV2
班长

1:3843外加短路保护电路太麻烦了,在集成度较高的电源模块领域这种芯片就不太适用了,现在很多芯片都能实现缓启和短保一颗电容搞定;

2:3843定频电容电阻分配上比较逆天,我几年前做模块化电源基本都是330KHZ(后来到550KHZ)分配电阻电容基本是4.7KΩ和1nF,为了调整占空比可改为2.2KΩ和2.2nF或者1.5KΩ和3.3nF,但是0603封装X7R电容只能到2.2nF(近些年有没有改善不知道),这样如果用到2.2nF以上电容做定频就会使用温度特性较差的电容,高温70°和低温-40°工作频率相差会较大,不如现在很多用单一电阻定频的芯片方便;

2016/07/30 01:35:20
44
av-rgb
电源币:33 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:245
LV5
营长
0603现在已经1uf的了
2016/07/13 18:41:12
41
mengjiquan
电源币:45 | 积分:6 主题帖:2 | 回复帖:4
LV3
排长
学习学习
2016/07/29 13:45:29
42
yuchuan
电源币:5 | 积分:0 主题帖:2 | 回复帖:133
LV5
营长

楼主继续你的BUCK-BOOST呀!

持续支持中!

2016/07/30 01:35:53
45
av-rgb
电源币:33 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:245
LV5
营长

感谢楼主,期待中

2016/10/20 12:04:18
47
yjitxdcw
电源币:27 | 积分:0 主题帖:1 | 回复帖:39
LV3
排长
关注,先收藏了!!!!!!
2016/12/28 20:11:24
50
孙鄂州
电源币:0 | 积分:3 主题帖:17 | 回复帖:3
LV3
排长
老师好,我仿照你的图画了一个3843的buck为什么没有放出来,请您帮忙看看,求指点指点

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