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UC3854译文及应用电路(三)

(2011-12-29 11:04:32)
标签:

宋体

此端

电压放大器

电流

乘法器

it

分类: 无线电

四、引脚说明

1GND:所有电压均为对地电压。VCCREF应使用一个0.1mF或更大的陶瓷电容接地。定时电容的放电电流也返回到此端,所以震荡时间电容器接地引线应尽可能短。

2PKLMTpeak limit:此端的极值为0.0V。连接此输入端到电流取样电阻的负电压端(如图1),用一个电阻连至REF以便在此端弥补负的电流取样信号。

3CA OUTcurrent amplifier output):电流放大器输出。

这是一个监控线电流的宽带宽输出,并且支配脉宽调制器强制校准线电流。此输出端能在地端附近摆动,允许脉宽调制强制零输出(必要时)。

甚至在芯片未工作时,电流放大器也一直保持激活状态。电流放大器输出是靠一个NPN射极跟随器和一个8K接地电阻实现的。

4ISENSEcurrent sense minus):负的电流取样。

此端是电流放大器的转化输入。此端的转化输入和5端的非转化输入保持了回落到接地及低于接地的功能。要注意防止这些输入低于-0.5V,因为有接地二极管保护。

5MULT OUTmultiplier output and current sense plus):乘法器输出及正电流取样。

近似乘法器输出和电流放大器非转化的输入在此端被连接在一起。ISENSE必须高于-0.5V的警告也适用于此端。由于此端输出为电流,这对ISENSE来说是一个近似高阻抗。所以电流放大器可被设定成微分放大器以抵制对地噪声。图1中就是一个把电流放大器作为微分放大器的一个例子。

6IACinput AC current):输入交流电流。

此端输入是电流。这个乘法器将该输入电流以非常低的失真度传到MULT OUT 端。所以仅是这个乘法器用于检测瞬时电压值。名义上IAC端电压为6V,所以增加一个电阻连于IAC REF 之间,以校准60HZ,如果此电阻为0.25倍的到整流器的电阻,6V偏置将被抵消,线电流具有最小的失真。

7VA OUT voltage amplifier output):电压放大器输出。

这是校准输出电压的输出放大器输出。与电流放大器一样,即使芯片因ENAVCC而未工作,电压放大器仍保持激活。这意味着在未工作时接于放大器的深度负反馈电容仍处于充满状态。电压放大器输出低于1V将制约乘法器的输出。电压放大器输出被内部电路限制在5.8V左右,以防太高。

电流放大器输出是靠一个NPN射极跟随器和一个8K接地电阻实现的。

8VRMSRMS line voltage):均方根线电压

脉宽调制的输出与输入电压成比例,当线电压有一微小变化,引起PMW电压变化,输出将立即变化,并慢慢复原到校准水平。为此,如果此端连接到比例均方根输入线电压,此端将对线电压变化进行补偿。为了更好地控制,VRMS电压应保持在1.5V~3.5V

9REFvoltage reference output):参考电压输出。

此端是个精确的7.5V参考电压输出端。这个端口可对外部电路提供10mA电流,而且也是内部短路电流限值。REF 在当VCCENA低压时不可用且为0V。为了稳定,此端接一不小于0.1mF的陶瓷电容。

10ENAenable):

此端能够激活PWM输出、参考电压以及震荡器的逻辑输入。此端也将减除软启动限制,允许软启动上升。连接此端到+5V或用22K电阻拉高此端电压。此端不是有意用于快速关断PWM输出。

11VSENSEVOLTAGE AMPLIFIER INVERTING):电压放大器转化输入。

此端通常接于反馈网络,通过分配网络推动转换器输出。

12REST oscillator charging current and multiplier):震荡器充电电流及乘法器极值设定。

此端接地电阻决定震荡器地充电电流及乘法器最大输出。乘法器输出电流不会超过接地电阻分压值3.75V

13SSsoft start

如果VCC电压太低或芯片未启动,此端将一直保持为“地”状态。当VCC正常以及芯片正常后,此端将被内部14mA电路源拉升至8V以上。如果此端低于REF,此端将作为电压放大器的参考输入。此端用一大电容接地,到调节放大器地参考电压将缓慢上升,并缓慢增大PWM的功率周波。在停止或供电中断的事件中,此端将很快下落到“地”并停止PWM

14CTOSCILLATOR TIMING CAPACITOR):震荡器定时电容。

此端用一电容器接地来设定PWM震荡器的频率。见公式:

               F=1.25/RSET×CT

15VCCpositive supply voltage):正的供电电压

接入17V以上至少20mA的电流方能正常运行。也可直接旁路电源到地以吸收电源电流以便对MOS管栅电容充电。为防止不合适的    GT DRV信号,这些设置是保守的,除非VCC高于欠压保护限值并保持在低限值之上。

16GT DRVgate drive):门驱动

PWM输出是一个标准的MOS管门驱动。这个输出端被内部钳位在15V,以便芯片能够运行在VCC高达35V的状态下。在门阻抗(MOS管)与GT DRV之间接一至少5欧的电阻,以防止可能引起GT DRV超量输出的交互作用。当驱动一容性负载时,总期望超量输出。

五、应用信息

250W前置调节器

图一的电路是一个典型的高功率因子及高效率的UC3854应运电路。此图由两部分组成:控制电路和激励部分。

电源部分是推动级,藉由连续工作的感应器。在这种模式下,电路依靠输出电压与输入电压之比来工作的。而且,输入电流具有较低的整流纹波,这意味着线噪声较低。另外,输出电压必须高于最高的交流电压的峰值,而且所有的频率成分必须是额定的。在控制电路中,UC3854给功率场效应管提供脉宽调制脉冲。整个输出过程是由四个独立的输入控制着:

INPUT               PIN #      FUNCTION

VSENSE........................11 .......... Output DC Voltage

IAC.................................6 .......... LineVoltage Waveform

ISENSE/Mult Out .........4/5 .......... Line Current

VRMS.............................8 .......... RMS Line Voltage

附加控制有意用于保护瞬间状态的功率管。见下:

INPUT              PIN #      FUNCTION

ENA ............................10 .......... Start-Up Delay

SS...............................13 .......... Soft Start

PKLIM...........................2 .......... Maximum Current Limit

输入保护电路:

1ENA:此端口达到2.5VREFGT DRV才能够输出,或在电源开启时增加一个时间延时,这个设定可防止意外的麻烦。在这个端口提供200mV的电压滞后以防止运行不稳定。在15端直接提供欠压保护(开、关阀值是16V10V)。如果此端不用,应通过一个100K的限制电阻连到VCC

2SS13端口的电压能减小误差放大器的参考电压,达到控制直流输出电压。如果13端开路,典型的参考电压是7.5V13端有一约-14mA的内置电流源。此脚通过电容接地,在0.54C秒内,电压线性地从0变到7.5VC微法级)。

3PKLIMpeak current limit):峰值电流

使用2脚来确定功率管所控制的最大电流。如图1中的电阻分配值,当在0.25欧的电流取样电阻上的压降为7.5V×2K/10K=1.5V时,2脚达到0.0V门限,对应6A。推荐2脚接一旁路电容以滤除高频噪声。

输入控制电路

1VSENSEOUTPUT DC VOLTAGE SENSE):输出直流电压取样

该端输入的电压极值为7.5V,输入的偏置电流典型值为50nA。图1所示的值为输出电压400V。在这个电路中,电压放大器在一个恒定低频增益下运行(在最小输出漂移状态下)。47nF的反馈电容在电压环路中产生一个15HZ高突,抑制输入电流中衍生的120HZ纹波。

2IACline waveform)线性波

为了强制线电流波形跟随线电压,在6脚引入一个电源线电压波形样品。这个信号与内部乘法器的电压放大器输出相乘后,为电流控制环路产生一个参考信号。这个输入不是电压,而是电流。这个电流是由220K910K保守分配建立的。6端的电压被内部电路保持在6V,两个电阻可使流入6脚的电流从0到波峰的400mA的变化。以下公式可计算这些电路:

RAC=VPK/IACPK=260VAC×20.5/400mA=910K

RREF=RAC/4=220K

VPK:峰值线电压

3ISENSE/MULT OUTline current):

0.25欧电流取样电阻上的电压差反映到4脚和5脚。电流取样放大器也运行于高度低频增益,但不象电压放大器,它给电流控制环路提供很大的带宽。这样使线电流尽可能地、更接近地跟随线电压。在本例中,在约500HZ有以零点,其后有18dB的增益。

4VRMSRMS line voltage):

UC3854前置调节器的一个重要特征是:它可运行于85VAC(美国标准)~255VAC(欧洲标准)之间。通过线前馈,在不同的输入电压情况下保持恒定的输入功率(假定的负载功率)。放大器利用线电压的RMS值的平方将线电流分割。应用到8脚的电压与校正后的线电压的平均值成比例(与RMS值成比例)。

8脚的电压在UC3854中自乘后作为乘法器的一个除数。放大器的输出(5脚)是一个电流值(综合了6脚电流增益、7脚电压增益、8脚电压平方减量)。

5PWM FREQUENCY :脉宽调制频率

1中的脉宽调制频率为100KHZ,此值是由12脚的RESR14脚的CT决定的。首先应确定REST,因为它影响IMULT的最大值。如下公式:

IMULTmax=-3.75V/REST

这有效设定了受控脉宽调制电流最大值。取REST=15K

IMULTmax=-3.75V/15K=-250mA

同时注意放大器输出电流不要超过2IAC。因为有一个4K电阻从MULT OUT 连接于0.25欧的电流取样电阻,电流取样电阻的最大电流将为:

Imax=-IMULTmax×4K/0.25=4A

REST、电流取样电阻、MULT OUT 到电流取样电阻的电阻确定后,按下式计算假定频率下的CT

CT=1.25/F×REST

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