原标题：基于UC3846电流型控制芯片实现电源交错并联时的同步运行设计方案

　　1、引言

　　随着电子信息技术的发展，交错并联供电方式在通信电源、航空等领域中应用越来越广泛。变换器若能实现并联模块的交错运行，可以减小总的电压和电流纹波、减小电磁干扰，从而带来很多好处。在采用UC3846为控制芯片时，本文使用晶振产生基准频率，经反相器CD74HC04和脉冲计数器74HC4024共同作用后，再与UC3846一起产生振荡频率。这个方法能更好的实现工作频率，同时，在两路电源并行工作时也能很好的解决交错并联时的同步问题。

　　2、UC3846工作原理

　　UC3846采用标准双列直插式16引脚(DIP-16)封装。其内部方框图如图1所示。

　　图1 UC3846内部结构方框图

　　UC3846有16个引脚。各引脚功能如下：脚1为限流电平设置端;脚2为基准电压输出端;脚3为电流检测放大器的反相输入端;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;脚9为振荡器的外接电阻端;脚10为同步端;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;脚15为控制电源输入端;脚16为关闭端。

　　UC3846的振荡器的频率由外接阻容 、 决定(9脚、8脚)。 的充电电流由恒流源提供。振荡器工作频率由式(1)近似计算式。

　　(1)

　　一般在1~500 之间。为了减小噪声对晶振电容的影响，

　　应选择大于100pF的电容。为了防止两路开关管的互通，要设定两路输出都关断的“死区时间”。

　　电压为一个锯齿波，其下降时间即为死区时间，死区设置时间为：

　　(2)

　　增大，锯齿波下降时间即死区时间就增大。

　　3、电路设计

　　反相器CD74HC04(功能图见图2)和脉冲计数器74HC4024(其对应的结构图见图3，逻辑图见图4)

　　图2 CD74HC04功能图 图3 74HC4024结构图

　　图4 74HC4024逻辑图

　　脉冲计数器74HC4024可产生

　　七种频率，依次为输入脉冲的2分频、4分频、8分频、16分频、32分频和64分频和128分频。

　　两路电源并行工作的频率产生及同步控制电路见图5。其中U1、U2分别为两个UC3846控制芯片。

　　图5 两路振荡信号的产生及同步电路 ( 图中二极管改为空心直线通过)

　　由反相器和脉冲计数器的结构图、逻辑图以及同步电路连接图不难得出74HC4024的1、12、11、9、6脚的波形和CD74HC04的12、8、5、11脚的波形如图6所示。

　　图6 同步部分各点的波形图

　　由图6可见，反相器和分频器将晶振产生的脉冲分频分相，得到两路同频反相信号。则电容 与电容 上的信号也是同频反相。将电容 与电容 取相同的值，再将两控制芯片的振荡电容取相同值，即可实现两电源的交错并联。并且在振荡电容的可选条件下，可以更精确地实现工作频率。

　　4、工作频率设计举例

　　以U2为例，假使设计要求工作频率达到60kHz，具体进行电路的设计如下。

　　如图7所示，图中U3、U4分别为反相器CD74HC04和脉冲计数器74HC4024。对于单个UC3846来说，其振荡频率的产生是外部振荡电阻和电容共同作用的结果。

　　图7 振荡频率产生电路

　　当Q2 导通时，相当于接在C18上的电容与UC3846的原来外接的振荡电容C14 并联，共同作为振荡电容，与振荡电阻一起产生频率。取C18 远大于C14 ，则在导通过程中C18 上存储的电荷量远大于C14 。当Q2 截止时，C18 将通过C14 迅速放电，使控制芯片的振荡器停止工作，直到Q2 再次导通时UC3846重新开始产生控制脉冲。所以UC3846的振荡频率由C18 和C14 共同决定。即C18和C14 并联，与振荡电阻Rt一起产生振荡频率。则振荡频率

　　(3)

　　故死区时间为

　　(4)

　　由于UC3846为双端输出脉宽调制器，故其A、B端的工作频率为振荡器振荡频率的一半。根据设计要求，可取3.579545MHz的晶振，则经32分频后得111.8KHz。C18取4.7nF，将其与UC3846的振荡电容C14并联，与振荡电阻Rt一起产生振荡频率。取C14为100pF，Rt取3.65k ，可得振荡频率

　　故死区时间为

　　则可使工作频率达到60kHz，从而达到本设计的频率要求。

　　5、结论

　　采用电流型控制芯片UC3846工作时，可通过采用反相器和脉冲计数器分频分相，从而实现两电源模块的交错并联。本文给出了设计的原理电路并进行设计举例，证明了该方法的可行性。

　　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。