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UC384X系列控制IC的原理及设计技巧

 UC384X系列是美国原Unitrode公司生产的一种高性能单端输出式电流控制型脉宽调制器,主要用于小功率反激、单端正激电路的设计,在目前市场中仍占空很大的市场份额。芯片其内部原理框图如图1所示!

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

UC384X采用固定工作频率脉冲宽度可控调制方式,共有8 个引脚,各脚功能如下:①脚是误差放大器的输出端,外接阻容元件用于改善误差放大器的增益和频率特性;②脚是反馈电压输入端,此脚电压与误差放大器同相端的2.5V 基准电压进行比较,产生误差电压,调整1脚输出电压,与3脚电流波形共同决定控制器输出脉冲宽度;③脚为电流检测输入端, 当检测电压超过1V时封锁6脚脉冲,起到保护作用;④脚为定时端,内部振荡器的工作频率由外接的阻容时间常数决定,f=1.72/(RT×CT);⑤脚为公共地端;⑥脚为推挽输出端,内部为图腾柱式,上升、下降时间仅为50ns 驱动能力为±1A ;⑦脚是直流电源供电端,具有欠、过压锁定功能,芯片功耗为15mW;⑧脚为5V 基准电压输出端,有50mA 的负载能力。

下图是采用UC3842控制IC设计的反激电路原边典型电路!

 

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high-eff
LV.5
3
2012-05-15 09:46
@high-eff
UC384X采用固定工作频率脉冲宽度可控调制方式,共有8个引脚,各脚功能如下:①脚是误差放大器的输出端,外接阻容元件用于改善误差放大器的增益和频率特性;②脚是反馈电压输入端,此脚电压与误差放大器同相端的2.5V基准电压进行比较,产生误差电压,调整1脚输出电压,与3脚电流波形共同决定控制器输出脉冲宽度;③脚为电流检测输入端,当检测电压超过1V时封锁6脚脉冲,起到保护作用;④脚为定时端,内部振荡器的工作频率由外接的阻容时间常数决定,f=1.72/(RT×CT);⑤脚为公共地端;⑥脚为推挽输出端,内部为图腾柱式,上升、下降时间仅为50ns驱动能力为±1A;⑦脚是直流电源供电端,具有欠、过压锁定功能,芯片功耗为15mW;⑧脚为5V基准电压输出端,有50mA的负载能力。下图是采用UC3842控制IC设计的反激电路原边典型电路![图片] 

下面我们来说说工作原理

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2012-05-15 14:43
@high-eff
下面我们来说说工作原理

我来听课的

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high-eff
LV.5
5
2012-05-15 17:18
@high-eff
下面我们来说说工作原理

启动过程:

在图中,HV+为交流电压整流后滤波电容电压或输入直流电压值,当HV+电压建立后,首先通过启动电阻R1R2提供电流给电容C1充电,C1电压逐渐升高,当C1电压达到UC3842的启动电压门槛值16V时,UC3842开始工作并提供驱动脉冲,由6端输出推动开关管工作,在这个过程中,由于R1R2提供的电流不足以维持UC3842的工作电流,因此电容C1放电,电容电压逐渐降低,在电容电压降低到3842的截止工作电压(10V)之前,辅助绕组必须提供IC工作的电压。也就是说在电容C1电压降低到10V之前,辅助绕组通过D1R3整流后的电压必须超过10V,否则UC3842C1上电压降低到10V后会停止工作,然后输入电压又通过R1R2  充电,电容电压升高到16V,周而复始,重复启动。

工作过程

当电路正常工作后,误差放大器(ERROP AMP)输出端COMP稳定在一个固定值,经两个二极管降压,然后电阻分压后,提供电流比较器(CURRENT SENSE COMPATATOR)的基准电压,在振荡周期开始时,一个开关周期也同时开始,UC38426脚输出高电平,驱动MOS关开通,变压器原边电流开始增大,电流取样电阻上电压开始升高(CURRENT SENSE),当电压升高到电流比较器的基准(由COMP端电压决定)的时候,电流比较器发生发转,输出信号进入RS比较器,RS触发器反转,关闭6脚输出,MOS管关闭,此时一个周期内原边工作时间结束,也就是MOS管开通时间结束。从上面的分析可以看出,UC384X系列控制IC的占空比是由误差放大器输出及电流取样信号共同决定的。

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high-eff
LV.5
6
2012-05-15 17:20
@high-eff
启动过程:在图中,HV+为交流电压整流后滤波电容电压或输入直流电压值,当HV+电压建立后,首先通过启动电阻R1、R2提供电流给电容C1充电,C1电压逐渐升高,当C1电压达到UC3842的启动电压门槛值16V时,UC3842开始工作并提供驱动脉冲,由6端输出推动开关管工作,在这个过程中,由于R1、R2提供的电流不足以维持UC3842的工作电流,因此电容C1放电,电容电压逐渐降低,在电容电压降低到3842的截止工作电压(10V)之前,辅助绕组必须提供IC工作的电压。也就是说在电容C1电压降低到10V之前,辅助绕组通过D1、R3整流后的电压必须超过10V,否则UC3842在C1上电压降低到10V后会停止工作,然后输入电压又通过R1、R2 充电,电容电压升高到16V,周而复始,重复启动。工作过程:当电路正常工作后,误差放大器(ERROPAMP)输出端COMP稳定在一个固定值,经两个二极管降压,然后电阻分压后,提供电流比较器(CURRENTSENSECOMPATATOR)的基准电压,在振荡周期开始时,一个开关周期也同时开始,UC3842的6脚输出高电平,驱动MOS关开通,变压器原边电流开始增大,电流取样电阻上电压开始升高(CURRENTSENSE),当电压升高到电流比较器的基准(由COMP端电压决定)的时候,电流比较器发生发转,输出信号进入RS比较器,RS触发器反转,关闭6脚输出,MOS管关闭,此时一个周期内原边工作时间结束,也就是MOS管开通时间结束。从上面的分析可以看出,UC384X系列控制IC的占空比是由误差放大器输出及电流取样信号共同决定的。
 
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oudy
LV.2
7
2012-05-15 17:21
@high-eff
下面我们来说说工作原理
经典芯片 学习学习
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high-eff
LV.5
8
2012-05-16 15:28
@high-eff
[图片] 

反馈回路:

UC3842的反馈主要有两种方式,一种是直接将38422脚接地,强制3842内部误差放大器输出高电平,利用COMP端输出电流最大1mA的原理,通过光耦直接拉低1脚(COMP)端电平来调整占空比。电路图如下: 

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oudy
LV.2
9
2012-05-16 15:30
@oudy
经典芯片学习学习
看来高手多了 这经典东西没人顶??
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high-eff
LV.5
10
2012-05-16 15:31
@oudy
看来高手多了这经典东西没人顶??
 
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high-eff
LV.5
11
2012-05-16 15:33
@high-eff
[图片] 

电路的等效电路图

 

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high-eff
LV.5
12
2012-05-16 15:33
@high-eff
电路的等效电路图[图片] 

光耦相当于一个可变电阻,阻值受原边电流大小影响,原边电流越大,相当于等效电阻阻值越小。该反馈方式利用的就是UC384X系列控制器内部误差放大器输出电流最大1mA的原理,如下图

当输出电压升高的时候,光耦原边的电流增大,光耦副边等效电阻阻值变小,输出电流在该等效电阻上产生的压降减小,从而影响占空比减小,从而降低占空比达到稳压的目的。

过流保护电路

384X系列控制IC的短路保护一般利用原边电流取样信号来实现,在原边MOS管的源极串联一个取样电阻,将原边电流信号转换成电压值送入UC384X3脚,利用3脚电压达到1V关闭输出来实现。当电源短路时,3842保护动作,输出电压降低,UC3842的供电电压也随着降低,整个电路关闭,人然后靠R1\R2开始下一次启动过程,这种保护方式被称为“打嗝”保护。在这种保护状态下,电源只工作几个开关周期就保护,然后进入很长时间的启动过程(由R1\R2\C1时间常数决定),平均功率很低,即使长期短路也不会造成电源的损坏。

 

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2012-05-18 13:45
@high-eff
光耦相当于一个可变电阻,阻值受原边电流大小影响,原边电流越大,相当于等效电阻阻值越小。该反馈方式利用的就是UC384X系列控制器内部误差放大器输出电流最大1mA的原理,如下图当输出电压升高的时候,光耦原边的电流增大,光耦副边等效电阻阻值变小,输出电流在该等效电阻上产生的压降减小,从而影响占空比减小,从而降低占空比达到稳压的目的。过流保护电路384X系列控制IC的短路保护一般利用原边电流取样信号来实现,在原边MOS管的源极串联一个取样电阻,将原边电流信号转换成电压值送入UC384X的3脚,利用3脚电压达到1V关闭输出来实现。当电源短路时,3842保护动作,输出电压降低,UC3842的供电电压也随着降低,整个电路关闭,人然后靠R1\R2开始下一次启动过程,这种保护方式被称为“打嗝”保护。在这种保护状态下,电源只工作几个开关周期就保护,然后进入很长时间的启动过程(由R1\R2\C1时间常数决定),平均功率很低,即使长期短路也不会造成电源的损坏。 

顶一下!

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心中有冰
LV.11
14
2012-05-21 09:59
384X的IC,超级经典的东西呀
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jiame2006
LV.7
15
2012-05-21 10:42
@high-eff
UC384X采用固定工作频率脉冲宽度可控调制方式,共有8个引脚,各脚功能如下:①脚是误差放大器的输出端,外接阻容元件用于改善误差放大器的增益和频率特性;②脚是反馈电压输入端,此脚电压与误差放大器同相端的2.5V基准电压进行比较,产生误差电压,调整1脚输出电压,与3脚电流波形共同决定控制器输出脉冲宽度;③脚为电流检测输入端,当检测电压超过1V时封锁6脚脉冲,起到保护作用;④脚为定时端,内部振荡器的工作频率由外接的阻容时间常数决定,f=1.72/(RT×CT);⑤脚为公共地端;⑥脚为推挽输出端,内部为图腾柱式,上升、下降时间仅为50ns驱动能力为±1A;⑦脚是直流电源供电端,具有欠、过压锁定功能,芯片功耗为15mW;⑧脚为5V基准电压输出端,有50mA的负载能力。下图是采用UC3842控制IC设计的反激电路原边典型电路![图片] 
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?

这个问题论坛里面有好多帖子讨论!你可以去找找给你个连接你去看看吧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,超级经典的东西呀

多些支持!

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庞展明
LV.4
18
2012-06-01 09:44
@high-eff
反馈回路:UC3842的反馈主要有两种方式,一种是直接将3842的2脚接地,强制3842内部误差放大器输出高电平,利用COMP端输出电流最大1mA的原理,通过光耦直接拉低1脚(COMP)端电平来调整占空比。电路图如下: 
图在哪里?我用的就是把2脚接地。
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high-eff
LV.5
19
2012-06-01 10:58
@庞展明
图在哪里?我用的就是把2脚接地。

在第10贴

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2012-06-02 09:29
@high-eff
UC384X采用固定工作频率脉冲宽度可控调制方式,共有8个引脚,各脚功能如下:①脚是误差放大器的输出端,外接阻容元件用于改善误差放大器的增益和频率特性;②脚是反馈电压输入端,此脚电压与误差放大器同相端的2.5V基准电压进行比较,产生误差电压,调整1脚输出电压,与3脚电流波形共同决定控制器输出脉冲宽度;③脚为电流检测输入端,当检测电压超过1V时封锁6脚脉冲,起到保护作用;④脚为定时端,内部振荡器的工作频率由外接的阻容时间常数决定,f=1.72/(RT×CT);⑤脚为公共地端;⑥脚为推挽输出端,内部为图腾柱式,上升、下降时间仅为50ns驱动能力为±1A;⑦脚是直流电源供电端,具有欠、过压锁定功能,芯片功耗为15mW;⑧脚为5V基准电压输出端,有50mA的负载能力。下图是采用UC3842控制IC设计的反激电路原边典型电路![图片] 
学习。
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2012-06-02 21:08
@high-eff
启动过程:在图中,HV+为交流电压整流后滤波电容电压或输入直流电压值,当HV+电压建立后,首先通过启动电阻R1、R2提供电流给电容C1充电,C1电压逐渐升高,当C1电压达到UC3842的启动电压门槛值16V时,UC3842开始工作并提供驱动脉冲,由6端输出推动开关管工作,在这个过程中,由于R1、R2提供的电流不足以维持UC3842的工作电流,因此电容C1放电,电容电压逐渐降低,在电容电压降低到3842的截止工作电压(10V)之前,辅助绕组必须提供IC工作的电压。也就是说在电容C1电压降低到10V之前,辅助绕组通过D1、R3整流后的电压必须超过10V,否则UC3842在C1上电压降低到10V后会停止工作,然后输入电压又通过R1、R2 充电,电容电压升高到16V,周而复始,重复启动。工作过程:当电路正常工作后,误差放大器(ERROPAMP)输出端COMP稳定在一个固定值,经两个二极管降压,然后电阻分压后,提供电流比较器(CURRENTSENSECOMPATATOR)的基准电压,在振荡周期开始时,一个开关周期也同时开始,UC3842的6脚输出高电平,驱动MOS关开通,变压器原边电流开始增大,电流取样电阻上电压开始升高(CURRENTSENSE),当电压升高到电流比较器的基准(由COMP端电压决定)的时候,电流比较器发生发转,输出信号进入RS比较器,RS触发器反转,关闭6脚输出,MOS管关闭,此时一个周期内原边工作时间结束,也就是MOS管开通时间结束。从上面的分析可以看出,UC384X系列控制IC的占空比是由误差放大器输出及电流取样信号共同决定的。

那个RS触发器那看不大明白~~~~怎么还有RS比较器?

 

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电源888
LV.4
22
2012-06-09 15:41
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rj44444
LV.9
23
2012-06-14 00:21
@high-eff
光耦相当于一个可变电阻,阻值受原边电流大小影响,原边电流越大,相当于等效电阻阻值越小。该反馈方式利用的就是UC384X系列控制器内部误差放大器输出电流最大1mA的原理,如下图当输出电压升高的时候,光耦原边的电流增大,光耦副边等效电阻阻值变小,输出电流在该等效电阻上产生的压降减小,从而影响占空比减小,从而降低占空比达到稳压的目的。过流保护电路384X系列控制IC的短路保护一般利用原边电流取样信号来实现,在原边MOS管的源极串联一个取样电阻,将原边电流信号转换成电压值送入UC384X的3脚,利用3脚电压达到1V关闭输出来实现。当电源短路时,3842保护动作,输出电压降低,UC3842的供电电压也随着降低,整个电路关闭,人然后靠R1\R2开始下一次启动过程,这种保护方式被称为“打嗝”保护。在这种保护状态下,电源只工作几个开关周期就保护,然后进入很长时间的启动过程(由R1\R2\C1时间常数决定),平均功率很低,即使长期短路也不会造成电源的损坏。 
新手来学习,谢谢high-eff
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fjl88ful
LV.4
24
2012-06-15 16:29
@rj44444
新手来学习,谢谢high-eff
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fjl88ful
LV.4
25
2012-06-15 16:30
@jiame2006
FB怎么接地了?
fb接地,comp输出最大,用光耦拉低comp调节占空比
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zouwilson
LV.3
26
2012-06-16 08:08
@high-eff
光耦相当于一个可变电阻,阻值受原边电流大小影响,原边电流越大,相当于等效电阻阻值越小。该反馈方式利用的就是UC384X系列控制器内部误差放大器输出电流最大1mA的原理,如下图当输出电压升高的时候,光耦原边的电流增大,光耦副边等效电阻阻值变小,输出电流在该等效电阻上产生的压降减小,从而影响占空比减小,从而降低占空比达到稳压的目的。过流保护电路384X系列控制IC的短路保护一般利用原边电流取样信号来实现,在原边MOS管的源极串联一个取样电阻,将原边电流信号转换成电压值送入UC384X的3脚,利用3脚电压达到1V关闭输出来实现。当电源短路时,3842保护动作,输出电压降低,UC3842的供电电压也随着降低,整个电路关闭,人然后靠R1\R2开始下一次启动过程,这种保护方式被称为“打嗝”保护。在这种保护状态下,电源只工作几个开关周期就保护,然后进入很长时间的启动过程(由R1\R2\C1时间常数决定),平均功率很低,即使长期短路也不会造成电源的损坏。 
连长,我用UC3843做了一款5V/2.5A输出,纹波500mv以上,我在初级和次级地加了个222的电容,纹波就将到100mV左右,能帮忙解释这个原理吗?
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2012-06-19 06:59
学习一下
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ling530999
LV.3
28
2012-06-29 14:31
@high-eff
[图片] 
都快成经典电路了
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ling530999
LV.3
29
2012-06-29 14:33
@心中有冰
384X的IC,超级经典的东西呀
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ycz168
LV.4
30
2012-07-01 11:08
@high-eff
光耦相当于一个可变电阻,阻值受原边电流大小影响,原边电流越大,相当于等效电阻阻值越小。该反馈方式利用的就是UC384X系列控制器内部误差放大器输出电流最大1mA的原理,如下图当输出电压升高的时候,光耦原边的电流增大,光耦副边等效电阻阻值变小,输出电流在该等效电阻上产生的压降减小,从而影响占空比减小,从而降低占空比达到稳压的目的。过流保护电路384X系列控制IC的短路保护一般利用原边电流取样信号来实现,在原边MOS管的源极串联一个取样电阻,将原边电流信号转换成电压值送入UC384X的3脚,利用3脚电压达到1V关闭输出来实现。当电源短路时,3842保护动作,输出电压降低,UC3842的供电电压也随着降低,整个电路关闭,人然后靠R1\R2开始下一次启动过程,这种保护方式被称为“打嗝”保护。在这种保护状态下,电源只工作几个开关周期就保护,然后进入很长时间的启动过程(由R1\R2\C1时间常数决定),平均功率很低,即使长期短路也不会造成电源的损坏。 
接触的第一个电源管理IC就是3842,很经典。
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pzx200
LV.5
31
2012-07-01 17:44
@high-eff
下面我们来说说工作原理
学习
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