1、电流脉宽型控制芯片UC3846介绍

UC3846的主要特点为：(1)自动前馈补偿;(2)可编程逐脉冲电流限制;(3)推挽配置自动对称校正;(4)模块化电源系统的并行操作能力;(5)增强负载响应特性;(6)宽共模范围差分电流检测器;(7)双脉冲抑制;(8)500mA双图腾柱输出;(9)低电压锁存;(10)软启动;(11)输出关断保护;(12)工作范围达500kHz。以下为其内部框图：

图1 UC3846内部框图

脚1为电流电平设置端;脚2为基准电压输出端;脚3为电流检测放大器反相输入端;脚4为电流检测放大器的同相输入端;脚5为误差放大器的同相输入端;脚6为误差放大器的反相输入端;脚7为误差放大器反馈补偿;脚8为振荡器的外接电容端口;脚9为振荡器外接电阻端口;脚10为同步端口;脚11为PWM脉冲的A输出端;脚12为地;脚13为集电极电源端;脚14为PWM脉冲的B输出端口;脚15为控制电源输入端;脚16为关闭端口。

2、UC3846变频电路设计与具体分析

2.1、UC3846变宽原理

UC3846做电流型控制芯片，拥有电压、电流双闭环控制系统，幅频特性亦由双极点变为单极点。因此增益带宽高，稳压幅度达，具有良好的频率响应特性。UC3846的3脚与4脚放大器做为电流检测段，通过G=Vpin7/Vpin4来改变输出图腾柱脉宽，其中的高电平为1脚电压加上内置三极管电压0.7V，低电平约为0.7V，为0至1V。为常数值，这里只需改变即可改变输出脉宽。当G变大时，输出脉宽变窄，实现稳压。UC3846的电压环为5脚、6脚、7脚组成的电压负反馈放大器。这里PI调节由R13、R25、C2、C6组成，其中5脚为电压给定端，UF为电压反馈端。当反馈电压大于给定电压时，输出脉宽变窄，实现稳压。电流环与电压环相辅相成。

2.2、UC3846变宽实现变频电路设计

图2 变频电路原理图

变频电路由D6、D7、R6、C12、ZD3、R5、D5、Q3、C11组成，当电压环或者电流环产生脉宽宽度变化时，经过D6、D7的波形的死区逐渐变宽，Q2导通时间增加，C11充电时间缩短，输出频率增加。其中C12起到积分的作用，累加死区脉冲。ZD3起到抑制尖峰的作用。IF为谐振电流整流输入端，经过R15、R20、R14、R23、C5组成一个RC积分电路，做为电流检测放大器同相

积分电路的低电平由输出图腾柱的死区提供。当两个图腾柱出现死区时，LM339输出零电平，将C5电压清零，为高电平时，LM339输出为高电平，C5充电。由此，至4脚为三角波。输电流检测放大器的反相输入端为地。

3、变频设计电路应用于LLC谐振电路

LLC谐振电感由于其高效率，宽范围输入，零电压开关的优点，深受重视。LLC谐振半桥电流原理图如图3，该电路主电路由Lr，Lm，以及Cr组成LLC谐振电路，其中共有两个谐振点

LLC半桥谐振通过改变频率以达到稳压的效果。于是，UC3846的变频电路可以运用于LLC谐振电源的控制器当中。当频率高于fr1时必然可以实现零电压开关，所以本文设计将频率高于fr1。

图 3 LLC谐振半桥电路图

4、设计实例与结论

以一个48W的谐振半桥变换器为例。输入电压为DC130V，输出电压为24V。

以下为实验波形：

图4 空载谐振电流波形

图5 2A谐振电流波形

由于V2F的输入电压必须为直流电所以这里的谐振电流波形均经过整流桥。当负载从空载到2A之间变化时，频率从50K到42K之间变化。工作频率高于fr1，实现调频稳压。

5、结语

通过UC3846电流型芯片的优点分析，探讨了调频电路设计。在LLC谐振变换器样机上的实验验证了该UC3846调频电路的有效性与实用性。

uc3846

uc3846采用定频电流模式控制，改善了系统的线电压调节率和负载响应特征，简化了控制环路的设计。

工作原理

UC3846采用定频电流模式控制，改善了系统的线电压调节率和负载响应特征，简化了控制环路的设计。UC3846内置精密带隙可调基准电压、高频振荡器、误差放大器、差动电流检测放大器、欠电压锁定电路以及软启动电路，具有推挽变换自动对称校正、并联运动、外部关断、双脉冲抑制以及死区时间调节等功能。

通过电流检测放大器实现峰值开关电流检测的方法主要有两种：1。采用外界检测电阻 2。采用变压器耦合，以上两种方法中采用外接检测电阻最为简单，但是需要考虑检测电阻上的功耗问题。而采用变压器耦合虽然结构上比较复杂，但是即能起到隔离作用又能提高效率，是比较理想的选择。无论采用何种方法都需要尽量降低最大检测电压条件下的功效。另外，如果采用检测电阻直接检测开关电流，为防止因开关管集电极寄生电容放电而引用大的电流峰尖，有必要增加一个RC滤波网络。

引脚功能以及特点

1.特点

(1)自动前馈补偿。

(2)可编程控制的逐个脉冲限流功能。

(3)推挽输出结构下自动对称校正。

(4)负载响应特性好。

(5)可并连运行，适用于模块系统。

(6)内置差动电流检测放大器，共模输入范围宽。

(7)双脉冲抑制功能。

(8)大电流图腾柱式输出，输出峰值电流500mA。

(9)精密带隙基准电源，精度士1%。

(10)内置欠电压锁定电路。

(11)内置软启动电路。

(12).具有外部关断功能。

(13)工作频率高达500KHz

2.引脚功能

1 C/S SS 限流信号/软启动输入端;该端可接给定信号。

2 VREF 基准电源输出端;该端输出一温度特性极佳的基准电压。

3 C/S- 电流检测比较器反相输入端;该端接电流检测信号。

4 C/S+ 电流检测比较器正相输入端;该端接给定信号。

5 E/A+ 误差放大器同相输入端;在闭环或开环系统中，该端都接给定信号。

6 E/A-

误差放大器反相输入端;在闭环系统中，该端接输出反馈信号。根据

需要，可在该端与引脚7 之间接入不同功能的反馈网络，构成比例，

积分，比例积分等类型的闭环调节器。在开环系统中，该端直接与7

脚相连，构成跟随器。

7 COMP

误差放大器输出端;在闭环系统中，根据需要，可在该端与引脚6 之

间接入不同功能的反馈网络，构成比例，积分，比例积分等类型的闭

环调节器。在开环系统中该端可直接与引脚6 相连，构成跟随器。

8 CT 振荡定时电容接入端。

9 CR 振荡定时电阻接入端。

10 SYNC

同步信号输入端。在该端输入一方波信号可实现控制器的外同步。该

端亦可作为同步脉冲信号输出端，向外电路输出同步脉冲信号。

11 AOUT 输出端A;引脚11 和引脚14 是两路互补输出端。

12 GND 信号地。

13 VC 输出级偏置电压输入端。

14 BOUT 输出端B;引脚14 和引脚11 是两路互补输出端。

15 VIN 偏置电源输入端。

16 Shutdown 外部关断信号输入端。