电流型PWM控制芯片UC3844的基本原理
电流型PWM控制芯片UC3844的基本原理
UC3844是美国Unitrode公司（已被TI公司收购）生产的高性能电流型脉宽调制器（PWM）控制器。
早期的PWM控制器是电压控制型的，常用的电压型PWM控制器有TL494、TL495、SG3524、SG3525等。
电压型PWM是指控制器按反馈电压来调节输出脉宽，电流型PWM是指控制器按反馈电流来调节输出脉宽。
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误差放大器输出信号进行比较，从而调节占空比，使输出的电感峰值电流跟随误差电压变化而变化。
由于结构上有电压环、电流环双环系统，因此，无论开关电源的电压调整率、负载调整率和瞬态响应特性都有提高，是目前比较理想的新型PWM控制器。
电流型PWM
电流型PWM正是针对电压PWM型的缺点发展起来的。
它在原有的电压环上增加了电流反馈环节，构成电压电流双闭环控制。
内环为电流控制环，外环为电压控制环。
无论电流的变化，还是电压的变化，都会使PWM 输出脉冲占空比发生变化。
这种控制方式可改善系统的电压调整率，提高系统的瞬态响应速度，增加系统的稳定性。
其控制系统框图如图2所示。
UC384X的PWM产生机理及其控制
PWM Control Based on 384X’s PrincipleShen Yu1, Yu Cheng-Bo21) Research Institute of Remote Test and Control, Chongqing University of Technology，Chongqing，China(aliasxx@)2)Research Institute of Remote Test and Control, Chongqing University of Technology，Chongqing，China(yuchengbo@)Abstract—The ERROR AMP and The PWM Comparator inside 384X are used to control PWM output, Datasheets recommend by companies indicate that the voltage control signer is linked with the pin FB, which is the input of ERROR AMP and control the PWM output through the PWM comparator; The circuit extracted in this article linked the voltage control signer with the pin COMP, which is the output and feedback pin of ERROR AMP. The practical experiment proved that the control circuit is convenience and effective either in open loop or in closed loop circuits．.Keywords—UC384X, PWM, control, open loop, closed loopUC384X的PWM产生机理及其控制沈钰，余成波重庆理工大学电子信息与自动化学院重庆，中国摘要UC384X通过内部的误差放大器和比较器来控制输出的PWM脉宽，各公司推荐的资料都将电压控制信号加到该芯片内部误差放大器的输入引脚FB，再通过误差放大器的输出去控制PWM比较器；在实验的基础上，本文将控制PWM的电压信号加到内部误差放大器的补偿反馈引脚COMP，实践表明，无论在开环和闭环的应用中，这种接法都能使UC384X系列芯片的控制变得更加有效和更加方便。
开关电源3843
电压控制型开关电源会对开关电流失控，不便于过流保护，并且响应慢、稳定性差。
与之相比，电流控制型开关电源是一个电压、电流双闭环控制系统，能克服电流失控的缺点，并且性能可靠、电路简单。
据此，我们用UC3842芯片设计了一个电流控制型开关电源。
为了提高输出电压的精度，系统没有采用离线式结构，而采用直接反馈式结构。
本系统在设计上充分考虑了电磁兼容性和安全性，可广泛应用于工业、家电、视听和照明设备。
电流控制型开关电源的原理框图电流型控制是针对电压型控制的缺点而发展起来的，在保留了电压控制型的输出电压反馈控制部分外，又增加了一个电流反馈环节，其原理框如图1所示。
图1 电流控制型开关电源的原理框图电流控制型开关电源是一个电压、电流双闭环控制系统，内环为电流控制环，外环为电压控制环。
当U O变化导致UF变化，或I变化导致US变化时，都会使PWM电路的输出脉冲占空比发生变化，从而改变UO，达到输出电压稳定的目的。
电流型控制芯片UC3842UC3842是一块功能齐全、较为典型的单端电流型PWM控制集成电路，内包含误差放大器、电流检测比较器、PWM锁存器、振荡器、内部基准电源和欠压锁定等单元。
它提供8端口双列直插塑料封装和14端口塑料表面贴装封装，内部结构如图2所示。
图2 UC3842内部电路8端口双列直插塑料封装的UC3842各管端口功能简介。
①端口COMP是内部误差放大器的输出端。
②端口VFB是反馈电压输入端，与内部误差放大器同相输入端的+2.5V基准电压进行比较，产生误差电压，控制脉冲的宽度。
③端口ISENSE是电流传感端。
在应用电路中，在MOSFET的源极串接一个小阻值的取样电阻，将脉冲变压器的电流转换成电压并送入③端口，控制脉冲的宽度。
④端口RT/CT是定时端。
锯齿波振荡器的振荡频率f=1.8/（RT·CT），电流模式工作频率可达500kHz。
⑤端口GND是接地。
⑥端口OUTPUT是输出端，此端口为图腾柱式输出，驱动电流的峰值高达l.0A。
UC3854工作原理
UC3854工作原理UC3854的工作原理本电路PFC控制电路采用UC3854A，UC3854A是美国的Unitrode公司设计生产的PFC专用控制集成电路，它集成了PFC电路控制所需的电压控制、平均电流跟踪限制、乘法器、驱动、保护和基准源等全部电路，使用更方便。
UC3854是一种有源功率因数校正专用控制电路。
它可以完成升压变换器校正功率因数所需的全部控制功能，使功率因数达到0.99以上，输入电流波形失真小于5%。
该控制器采用平均电流型控制,控制精度很高，开关噪声较低。
采用UC3854组成的功率因数校正电路后，当输入电压在85,260V之间变化时，输出电压还可保持稳定，因此也可作为AC/DC稳压电源。
UC3854采用推拉输出级，输出电流可达1A以上，因此输出的固定频率PWM脉冲可驱动大功率MOSFET。
芯片自身工作电流典型值为10mA，工作电压为16V~35V。
4-2、 UC3854的基本组成UC3854内部框图如图2所示,它由以下几部分组成:1、欠压封锁比较器(UVLC):电源电压V高于16V时，基准电压建立，振荡器开始振荡，输出级输出CCPWM脉冲。
当电源电压V低于10V时，基准电压中断，振荡器停振，输出级被封锁。
CC2、使能比较器(EC):使能脚(10脚)输入电压高于2.5V时，输出级输出驱动脉冲，使能脚输入电压低于2.25V时，输出级关断。
以上两比较器的输出都接到与门输入端，只有两个比较器都输出高电平时，基准电压才能建立，器件才输出脉冲。
3、电压误差放大器(VEA):功率因数校正电路的输出电压经电阻分压后，加到该放大器的反相输入端，与7.5V基准电压比较，其差值经放大后加到乘法器的一个输入端(A)。
4、乘法器(MUL):乘法器输入信号除了误差电压外，还有与已整流交流电压成正比的电流I(B端)和前AC馈电压VRMS。
5、电流误差放大器(CEA):乘法器输出的基准电流I在RMO两端产生基准电压。
采用UC3854的有源功率因数校正电路工作原理与应用
采用UC3854的有源功率因数校正电路工作原理与应用采用UC3854的有源功率因数校正电路工作原理与应用一．功率因数校正功率因数校正原理1．功率因数（PF）的定义功率因数（PF）是指交流输入有功功率（P）与输入视在功率（S）的比值。
即所以功率因数可以定义为输入电流失真系数（）与相移因数（）的乘积。
可见功率因数（PF）由电流失真系数（）和基波电压、基波电流相移因数（）决定。
低，则表示用电电器设备的无功功率大，设备利用率低，导线、变压器绕组损耗大。
同时，值低，则表示输入电流谐波分量大，将造成输入电流波形畸变，对电网造成污染，严重时，对三相四线制供电，还会造成中线电位偏移，致使用电电器设备损坏。
由于常规整流装置常使用非线性器件（如可控硅、二极管），整流器件的导通角小于180o，从而产生大量谐波电流成份，而谐波电流成份不做功，只有基波电流成份做功。
所以相移因数（）和电流失真系数（）相比，输入电流失真系数（）对供电线路功率因数（PF）的影响更大。
为了提高供电线路功率因数，保护用电设备，世界上许多国家和相关国际组织制定出相应的技术标准，以限制谐波电流含量。
如：IEC555-2， IEC61000-3-2，EN 60555-2等标准，它们规定了允许产生的最大谐波电流。
我国于1994年也颁布了《电能质量公用电网谐波》标准（GB/T14549-93）。
传统的功率因数概念是假定输入电流无谐波电流（即I1=Irms 或=1）的条件下得到的，这样功率因数的定义就变成了PF =。
二．PF与总谐波失真系数（THD：The Total Harmonic Distortion）的关系图片看不清楚？请点击这里查看原图（大图）。
三.功率因数校正实现方法由功率因数可知，要提高功率因数，有两个途径：1.使输入电压、输入电流同相位。
此时=1 ，所以PF= 。
2.使输入电流正弦化。
即Irms=I1（谐波为零），有即；从而实现功率因数校正。
基于UC384_系列芯片的反激稳压电源的设计和分析_李海龙
度 ,通常取 200～300 A / cm2 ;η为变压器的转换效
率 ; Km 为窗口填充系数 ,一般为 0. 2 ～0. 4; Kc 为 磁芯的填充系数 ,对于铁氧体 Kc = 1. 0。
根据求得的 Ap 值选择余量稍大的磁芯 ,一般 尽量选择窗口长宽之比较大的磁芯 ,这样磁芯的
窗口有效使用系数较高 ,同时可以减少漏感 。
3. 2 变压器原边电感量 L p
Lp
= Um inDC Dmax Ts Ip k
式中 : Ts 为开关管的周期 ( s) ; Lp (H ) 。
3. 3 变压器的气隙 lg
lg
=
0.
4πLp
AeB2
Ip2k
式中 : Ae 为磁芯的有效截面积 (mm2 ) ; B 为磁芯 工作磁感应强度 ( T) ; Lp (H ) , Ipk (A ) , lg (mm ) 。 3. 4 变压器磁芯
1 UC3843 系列芯片介绍
UC3843 系列是美国 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芯 片 ,由该集成电路构成的开关稳压电源与一般的 电压控制型脉宽调制开关电源相比具有过流限 制 、过压保护和欠压锁定等优点 。其主要功能有 :
①精确的恒流源控制振荡器 ,可精确控制占 — 42 —
UC3843 的 2 脚是内部放大器的反向输入 端 , 1脚是放大器的输出端 。通常在使用 UC 3842 做开关电源的驱动时 ,都是在 UC384 3 的 1、2 脚 之间加 RC网络及光耦 、431等作为电源的反馈控 制回路 。当输出端出现变化时 ,要依靠 431,光耦 的反馈信号进入放大器 2 脚 ,然后由误差放大器 把这个反馈信号电压与 UC3843 内部的 2. 5 V 基 准比较 ,将其之差进行高增益的放大 ,去精确的控 制导通占空比 。
UC384X系列IC漫谈
UC384X系列IC漫谈专用电流模式PWM振荡芯片UC3844 (3842)UC3844与UC3842在开关电源中应用为多。
电路无论为塑封或贴片元器件，都有8脚和14脚两种双列封装型式。
两种电路的主要区别为UC3842输出频率等于振荡器的振荡频率，输出频率的最大占空比可达100%；而UC3844内部集成了一个二分频触发器，输出频率只有振荡频率的一半，输出最大占空比为50%。
另外，两者内部欠电压锁定电路的开启阈值有所差异。
UC3844、 UC3845可互换， UC3842、 UC3843可互换。
一般电路的实际振荡频率在100Hz以下，为40~60KHz左右。
电路内部集成了基准电源、高频振荡器、电压误差放大器、电流检测比较器、PWM锁存器及输出电路。
利用误差放大器和外围电压采样电路能构成电压闭环（稳压）控制；利用电流检测比较器和外围电流检测电路，能构成电流闭环控制。
引脚功能说明(以下均以8脚封装为例)：1脚为误差放大器输出端，与引脚2之间接入R、C反馈网络，以决定误差放大器的带宽频率特性和放大倍数；2脚为误差放大器反馈输人端，该端接输人电压反馈信号，以实现电压闭环〈稳压）控制；3脚为电流检测比较器输人端，该端接电流〔电压）检测信号，以实现过电流（过电压）保护；4脚为振荡器定时元件接人端，所接R、C元件决定了电路振荡频率的高低；8脚为基准电源输出端，可提供+5V温度稳定性良好的基准电压，实际应用中，R、C振荡电路及稳压电路，常取用该电源，以增加振荡和稳压的稳定性；7、5脚是供电Vcc、GND端子，额定供电电压为30V，实际电路中自供电绕组提供的直流电压约为20V左右；6脚为波形输出脚，最大输出电流（拉、灌电流）达1A。
UC3842/44的3脚内部误差放大器的同相端已在内部供入2.5V，意味着：当2脚反馈输入电压也稳定于2.5VV也必然会保持在2.5V时，电路的动态反馈及输出的稳定过程已经完成，在此稳定状态下，输出电压的高低，取决于外围电压采样、反馈电压处理电路，而与芯片本身和振荡环节无关；2脚反馈电压的输人范围为-0.55 ~5V，当2脚反馈电压维持一个低于2.5V的值时，负载电压将维持一个超压输出状态。
基于UC3844的反激开关电源设计
基于UC3844的反激开关电源设计引言随着现代科技的飞速发展，开关电源正朝着小、轻、薄的方向发展。
反激变换器因具有电路拓扑简单、输入电压范围宽、输入输出电气隔离、体积重量小、成本低、性能良好、工作稳定可靠等优点，被广泛应用于实际变换器设计中。
以前大多数开关电源采用离线式结构，一般从辅助供电绕组回路中通过电阻分压取样，该反馈方式电路简单，但由于反馈不是直接从输出电压取样，没有与输入隔离，抗干扰能力也差，下面的设计采用可调式精密并联稳压器TL431配合光耦构成反馈回路，达到了更好的稳压效果。
1 UC3844芯片的介绍UC3844是美国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芯片，由该集成电路构成的开关稳压电源与一般的电压控制型脉宽调制开关稳压电源相比具有外围电路简单、电压调整率好、频响特性好、稳定幅度大、具有过流限制、过压保护和欠压锁定等优点。
其内部电路结构如图1所示。
该芯片的主要功能有：内部采用精度为±2.0％的基准电压为5.00V，具有很高的温度稳定性和较低的噪声等级；振荡器的最高振荡频率可达500kHz。
内部振荡器的频率同脚8与脚4间电阻Rt、脚4的接地电容Ct的关系如式（1）所列，即其内部带锁定的PWM（Pulse Width Modulation），可以实现逐个脉冲的电流限制；具有图腾柱输出，能提供达1A的电流直接驱动MOSFET功率管。
2 电源的设计及稳压工作原理单端反激变换器，所谓单端，指高频变压器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧，并且只有一个输出端；反激式变换器工作原理，当加到原边主功率开关管的激励脉冲为高电平使MOSFET、开关管导通时，整流后的直流电压加在原边绕组两端，此时因副边绕组相位是上负下正，使整流二极管反向偏置而截止，磁能就储存在高频变压器的原边电感线圈中。
图2中MOSFET功率开关管的源极所接的R12是电流取样电阻，变压器原边电感电流流经该电阻产生的电压经滤波后送入UC3844的脚3，构成电流控制闭环。
384X原理与实用
384X原理与实用陈永华 2008-8-21深圳科士达科技股份有限公司开发与工程二部描述384X是电流模式控制的PWM芯片，在开关电源行业具有举足轻重的地位，具有价格低廉、应用方便、性能优良等特性，是开关电源行业入门级的PWM芯片。
384X的生产商有很多，各个生产商一般都会针对其生产的芯片给出相应的规格书和应用指南，但是这些文档一般仅限于描述原理性的东西，涉及实用性方面的文章不多。
本文旨在结合384X的工作原理探求一些实用性方面的知识，很多是工作过程中的总结，力求给开关电源工程师做一些实用性的指示。
一、工作原理384X芯片是用来产生开关电源中工作于开关状态的开关管的驱动PWM波形，PWM一般具有三大特征：幅值、频率、占空比，即384X的作用就是按需求产生一定幅值、频率、占空比的PWM波形。
图一是384X的原理框图，384X有8脚封装和14脚封装，本文以8脚封装为例，14脚封装只是脚位不同，原理相同。
1．满足PWM的幅值需求。
从图一的原理框图可以看出，PWM输出脚PIN6为“推挽”输出，PWM波形的幅值的大小与384X的工作电源Vcc密切相关，为了防止Vcc的抖动对PWM波形的幅值产生较大影响，芯片内部对Vcc做了欠压锁定（UVLO）和高压嵌位。
2．满足PWM的频率需求。
PWM的频率由芯片的振荡器决定，通过外部接口配置不同R、C参数振荡器可以输出不同频率的方波，此方波作为输出“推挽”电路的驱动器（或非门）的输入，从而决定PWM 的频率。
3．满足PWM的占空比需求。
芯片的输出驱动器是三端输入的或非门，一端作为芯片内部电压的欠压锁定，一端接振荡器，一端接RS触发器的输出，RS触发器输出的状态即决定芯片输出的占空比。
RS触发器的输出状态由电流检测比较器的输出和振荡器的输出决定，比较器的正负端分别检测电流和电压，即通过典型的双环（电流环和电压环）控制得到PWM的占空比。
PWM输出电路的驱动器是“或非门”，输入接内部参考电压的低压锁定模块的输出、振荡器的输出、RS触发器的输出、T触发器的输出（某些型号没有T触发器，下文会做说明）四个信号，根据或非门的工作原理，四个输入信号全部为逻辑0时，输出为1，只要四个信号有一个为逻辑1，则输出为0。
基于UC3844的反激开关电源设计
基于UC3844的反激开关电源设计
引言
随着现代科技的飞速发展，开关电源正朝着小、轻、薄的方向发展。
反
激变换器因具有电路拓扑简单、输入电压范围宽、输入输出电气隔离、体积重
量小、成本低、性能良好、工作稳定可靠等优点，被广泛应用于实际变换器设
计中。
以前大多数开关电源采用离线式结构，一般从辅助供电绕组回路中通过
电阻分压取样，该反馈方式电路简单，但由于反馈不是直接从输出电压取样，
没有与输入隔离，抗干扰能力也差，下面的设计采用可调式精密并联稳压器
TL431 配合光耦构成反馈回路，达到了更好的稳压效果。
1 UC3844 芯片的介绍
UC3844 是美国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芯片，由该集成电路构成的开关稳压电源与一般的电压控制型脉宽
调制开关稳压电源相比具有外围电路简单、电压调整率好、频响特性好、稳定
幅度大、具有过流限制、过压保护和欠压锁定等优点。
其内部电路结构如图1 所示。
该芯片的主要功能有：内部采用精度为±2.0％的基准电压为
5.00V，具有很高的温度稳定性和较低的噪声等级；振荡器的最高振荡频率可
达500kHz。
内部振荡器的频率同脚8 与脚4 间电阻Rt、脚4 的接地电容Ct 的关系如式（1）所列，即
其内部带锁定的PWM（Pulse Width Modulation），可以实现逐个脉冲的电流限制；具有图腾柱输出，能提供达1A 的电流直接驱动MOSFET 功率管。
采用UC3854的有源功率因数校正电路工作原理与应用
采用UC3854的有源功率因数校正电路工作原理与应用注册加盟红豆登录电脑手机网论坛我的帖子搜索农场推广论坛帮助hongdoupcbeta私人消息(0)公共消息(0)论坛任务(0)系统消息(0)好友消息(0)帖子消息(0)家电维修论坛集成电路资料UC1854、UC2854、UC3854功率因数校正控制器资料分享-返回列表查看515次|回复4次发帖[资料分享]UC1854、UC2854、UC3854功率因数校正控制器资料分享发短消息加为好友陆爱笛当前离线UID10017帖子12582精华2积分51826威望值39982红豆币57720红花168朵推广积分12696贡献值4277签到积分2285阅读权限200在线时间995小时管理员帖子12582积分51826来自河北唐山注册时间2009-4-7最后登录2010-5-15发短消息加为好友当前离线[url=javascript：；]1楼主[/url]跳转到倒序看帖打印字体大小：tT陆爱笛发表于2009-11-16 09：33|只看该作者--[资料分享]UC1854、UC2854、UC3854功率因数校正控制器资料分享采用UC3854的有源功率因数校正电路工作原理与应用一.功率因数校正原理1.功率因数(PF)的定义功率因数(PF)是指交流输入有功功率(P)与输入视在功率(S)的比值。
即所以功率因数可以定义为输入电流失真系数()与相移因数()的乘积。
可见功率因数(PF)由电流失真系数()和基波电压、基波电流相移因数()决定。
低，则表示用电电器设备的无功功率大，设备利用率低，导线、变压器绕组损耗大。
同时，值低，则表示输入电流谐波分量大，将造成输入电流波形畸变，对电网造成污染，严重时，对三相四线制供电，还会造成中线电位偏移，致使用电电器设备损坏。
由于常规整流装置常使用非线性器件(如可控硅、二极管)，整流器件的导通角小于180o，从而产生大量谐波电流成份，而谐波电流成份不做功，只有基波电流成份做功。