针对电压型脉宽调制器(PWM) 操控器只要电压操控环、电流改变滞后电压改变、体系呼应速度慢、安稳性差等固有缺陷,介绍了既有电压操控环、又有电流操控环的新式电流型PWM 操控器。剖析了电流型PWM 操控器与电压型PWM 操控器的操控原理,比较了二者之间的优缺陷;介绍了电流型PWM 操控器UC3844 的作业原理,并使用电流型PWM 操控器UC3844 规划了微机电源,指出了规划中应该留意的问题。结果表明,由电流型PWM 操控器构成的微机电源具有杰出的电压调整率、负载调整率和体系安稳性等长处。
UC3844 是美国UNITRODE 公司出产的高功用电流型脉宽调制器(PWM) 操控器。前期的PWM 操控器是电压操控型的,常用的电压型PWM 操控器有TL494 、TL495 、SG3524 、SG3525 等。电压型PWM 是指操控器按反应电压来调理输出脉宽,电流型PWM 是指操控器按反应电流来调理输出脉宽。电流型PWM 是在脉宽比较器的输入端,直接用流过输出电感线圈电流的信号与差错扩大器输出信号进行比较,然后调理占空比,使输出的电感峰值电流跟从差错电压改变而改变。因为结构上有电压环、电流环双环体系,因此,不管开关电源的电压调整率、负载调整率
和瞬态呼应特性都有进步,是现在比较抱负的新式PWM 操控器。
1 电流型PWM 操控与电压型PWM 操控原理及功用比较
1. 1 电压型PWM操控
电压型PWM 操控体系框图如图1 所示。电源输出反应电压Uf与基准电压Ug 比较扩大得到差错电压Ue,该差错电压再与锯齿波发生器发生的锯齿波信号进行比较,发生占空比改变的矩形波驱动信号。这种结构归于典型的单闭环体系,缺陷是操控进程中主电路的电流没有参入输出操控。因为电感的效果,电流滞后于电压的改变,因此体系呼应速度慢,安稳性差。
图1 电压型PWM操控体系框图
1. 2 电流型PWM操控
电流型PWM 正是针对电压PWM 型的缺陷发展起来的。它在原有的电压环上添加了电流反应环节,构成电压电流双闭环操控。内环为电流操控环,外环为电压操控环。不管电流的改变,仍是电压的改变,都会使PWM 输出脉冲占空比发生改变。这种操控方法可改进体系的电压调整率,进步体系的瞬态呼应速度,添加体系的安稳性。其操控体系框图如图2 所示。
图2 电流型PWM操控体系框图
1. 3 电流型PWM操控的长处
电压调整率好。输入电压的改变当即引起电感电流的改变,电感电流的改变当即反映到电流操控回路而被按捺。不像电压操控要通过输出电压反应到差错扩大器,然后再调理的杂乱进程,所以呼应快。假如输入电压的改变是继续的,电压反应环也起效果,因此能够到达较高的线形调整率。 负载调整率好。因为电压差错扩大器可专门用于操控占空比,以习惯负载改变形成的输出电压的改变,因此可大大改进负载调整率。 体系安稳性好。从操控理论的视点讲,电压操控单闭环体系是一个无条件的二阶安稳体系。而电流操控双闭环体系是一个无条件的一阶安稳体系,体系安稳性好。
2 电流型PWM 操控芯片UC3844 的基本原理
UC3844 是电流型单端输出式PWM ,其最大占空比为50% ,发动电压16V ,具有过压维护和欠压确定功用。当作业电压大于34V 时,稳压管稳压,使内部电路在小于34 电压下牢靠作业;当输入电压低于10V 时,芯片被确定,操控器停止作业 。其内部框图和引脚图如图3 所示。
图3 UC3844 内部框图及引脚图
UC3844 的作业原理是:反应电压和2.5 V 基准电压之差,经差错扩大器E/A 扩大后作为门限电压,与反应电流经采样后的电压,一同送到电流感应比较器。当电流取样电压超越门限电压后,比较器输出高电平触发RS 触发器,然后经或非门输出低电平,关断功率管,并坚持这种状况直至振动器输出脉冲到触发器和或非门停止。这段时刻的长短由振动器输出脉冲宽度决议。PWM 信号的上升沿由振动器决议,下降沿由功率开关管电流和输出电压一起决议。回转触发器约束PWM 的占空比调理规模在0～50 %之内。
UC3844 的振动作业频率由引脚4 与引脚8 之间所接守时电阻RT、脚4 与地之间所接守时电容CT 设定。计算公式为: f = 1/T = RTCT/0.55 = 1.72RTCT。
引脚2 是电压反应端,将取样电压加至E/A 差错扩大器的反相输入端,与同向输入端的2.5 V 基准电压进行比较,发生差错电压。使用内部E/A 差错扩大器能够构成电压环。引脚3 是电流反应端,电流取样电压由引脚3 输入到电流比较器。当引脚3 电压大于1V 时,输出封闭。使用引脚3 和电流比较器能够构成电流环。引脚1 是补偿端,外接阻容元件以补偿差错扩大器的频率特性。引脚8 为5V 基准电压,带载才能50mA。引脚6 为推挽输出端,有拉、灌电流的才能。引脚5 为公共端。引脚7 为集成块作业电源端,电压规模为8V～40V。
