Diseño y aplicación de conversión de frecuencia basada en UC3846

Las principales características de UC3846 son: (1) compensación automática de avance; (2) Pulso programable por límite de corriente de pulso; (3) Configuración de extracción de empuje, corrección automática de simetría; (4) Capacidad de operación paralela del sistema modular de suministro de energía; (5) Características mejoradas de respuesta de carga; (6) Detector de corriente diferencial de circunferencia de modo amplio común; (7) Supresión de doble pulso; (8) Salida de doble columna de 500mA; (9) Cerradura de bajo voltaje; (10) Arranque suave; (11) Protección de apagado de salida; (12) El rango de funcionamiento es de hasta 500KHz. El siguiente es su diagrama de bloques interno:

Pin 1 es el terminal de ajuste del nivel actual; Pin 2 es el terminal de salida de voltaje de referencia; Pin 3 es la entrada inversora del amplificador de detección de corriente; Pin 4 es la entrada en fase del amplificador de detección de corriente; Pin 5 es la entrada en fase del amplificador de error; Pin 6 es la entrada de inversión del amplificador de error; Pin 7 es la compensación de retroalimentación del amplificador de error; Pin 8 es el puerto de capacitancia externa del oscilador; Pin 9 es el puerto de resistencia externo del oscilador; Pin 10 es el puerto de sincronización; Pin 11 es la salida de pulso PWM; El pie 12 es el suelo; Pin 13 es el terminal de alimentación del colector; Pin 14 es el puerto de salida B del pulso PWM; Pin 15 es la entrada de potencia de control; Pin 16 es el puerto cerrado.

2. Diseño del circuito de conversión de frecuencia UC3846 y análisis específico

2.1. Principio de ampliación UC3846

UC3846 es un chip de control de modo de corriente, con un sistema de control de doble bucle cerrado de voltaje y corriente, y las características de frecuencia de amplitud cambian de polos dobles a polos individuales. Por lo tanto, el ancho de banda de ganancia es alto, la amplitud de estabilización de voltaje es y tiene buenas características de respuesta de frecuencia. Los amplificadores de 3 y 4 pines de UC3846 se utilizan como sección de detección de corriente para cambiar el ancho del pulso de la columna de tótem de salida a través de G = vpin7 / vpin4. El alto nivel es de voltaje de 1 pin más el voltaje de triodo incorporado de 0,7 V, y el nivel bajo es de aproximadamente 0,7 V, que es de 0 a 1V. Es un valor constante. Aquí, el ancho del pulso de salida se puede cambiar cambiando. Cuando G se hace más grande, el ancho del pulso de salida se vuelve más estrecho para lograr la estabilización del voltaje. El bucle de voltaje de UC3846 es un amplificador de retroalimentación negativa de voltaje compuesto por 5 pines, 6 pines y 7 pines. Aquí, el regulador PI está compuesto por R13, R25, C2 y C6, de los cuales el pin 5 es el terminal de configuración de voltaje y el UF es el terminal de retroalimentación de voltaje. Cuando el voltaje de retroalimentación es mayor que el voltaje dado, el ancho del pulso de salida se vuelve estrecho para lograr la estabilización del voltaje. El bucle de corriente y el bucle de voltaje se complementan entre sí.

2.2. Diseño de circuito de frecuencia de anchura variable UC3846

Figura 2   Diagrama esquemático del circuito de conversión de frecuencia

El circuito de conversión de frecuencia está compuesto por D6, D7, R6, C12, zd3, R5, D5, Q3 y C11. Cuando el ancho del pulso del bucle de voltaje o el bucle de corriente cambia, la zona muerta de la forma de onda que pasa a través de D6 y D7 se ensancha gradualmente, el tiempo de encendido de Q2 aumenta, el tiempo de carga de C11 se acorta y la frecuencia de salida aumenta. C12 juega el papel de la integración y acumula pulsos de tiempo muerto. Zd3 puede inhibir la espiga. Si es la entrada del rectificador de corriente resonante, y un circuito integral RC se forma a través de R15, R20, R14, R23 y C5 como el amplificador de detección de corriente en fase

El bajo nivel del circuito integrador lo proporciona la banda muerta de la columna de tótem de salida. Cuando dos tótem tienen banda muerta, LM339 emite un nivel cero y borra el voltaje C5 a un nivel alto. LM339 salidas de alto nivel y C5 está cargado. Por lo tanto, los hasta 4 pies son ondas triangulares. La entrada de inversión del amplificador de detección de corriente de transmisión es tierra.

3. El circuito de conversión de frecuencia se aplica al circuito resonante LLC

El inductor resonante LLC ha atraído mucha atención debido a sus ventajas de alta eficiencia, entrada de amplio rango y conmutación de voltaje cero. El diagrama esquemático de la corriente de medio puente resonante LLC se muestra en la Figura 3. Las principales rutas eléctricas del circuito son LR, LM y Cr para formar el circuito resonante LLC, en el que hay dos puntos resonantes.

La resonancia de medio puente LLC logra el efecto de la estabilización de voltaje al cambiar la frecuencia. Por lo tanto, el circuito de conversión de frecuencia de UC3846 se puede aplicar al controlador de la fuente de alimentación resonante LLC. Cuando la frecuencia es superior a FR1, se puede realizar una conmutación de voltaje cero, por lo que la frecuencia es superior a FR1 en este diseño.

4. Ejemplos de diseño y conclusiones

Tomando como ejemplo un convertidor de medio puente resonante de 48W. El voltaje de entrada es dc130v y el voltaje de salida es 24V.

La siguiente es la forma de onda experimental:

Figura 4   Sin carga de forma de onda de corriente resonante

Figura 5   Forma de onda de corriente de resonancia 2A

Dado que el voltaje de entrada de V2F debe ser DC, la forma de onda de corriente resonante pasa aquí a través del puente rectificador. Cuando la carga cambia de sin carga a 2a, la frecuencia cambia de 50K a 42K. La frecuencia de trabajo es más alta que FR1 para realizar la modulación de frecuencia y la estabilización de voltaje.

5. Conclusión

Al analizar las ventajas del chip de modo de corriente UC3846, se discute el diseño del circuito de modulación de frecuencia. Los experimentos en el prototipo del convertidor resonante LLC verifican la efectividad y la practicabilidad del circuito de modulación de frecuencia UC3846.