Conception et application de la conversion de fréquence basée sur UC3846

Les principales caractéristiques de l'UC3846 sont les suivantes: (1) compensation automatique d'alimentation; (2) Impulsion programmable par limite de courant d'impulsion; (3) Configuration de traction push, correction de symétrie automatique; (4) Capacité de fonctionnement parallèle du système d'alimentation modulaire; (5) Caractéristiques de réponse de charge améliorées; (6) Détecteur de courant différentiel de circonférence en mode large; (7) Double suppression d'impulsions; (8) Sortie de double colonne totem de 500mA; (9) Loquet basse tension; (10) Démarreur en douceur; (11) Protection d'arrêt de sortie; (12) La plage de fonctionnement est jusqu'à 500KHz. Ce qui suit est son schéma de principe interne:

La PIN 1 est la borne de réglage de niveau de courant; La PIN 2 est la borne de sortie de tension de référence; La Pin 3 est l'entrée inversée de l'amplificateur de détection de courant; La Pin 4 est l'entrée en phase de l'amplificateur de détection de courant; La Pin 5 est l'entrée en phase de l'amplificateur d'erreur; La Pin 6 est l'entrée inverseuse de l'amplificateur d'erreur; La Pin 7 est la compensation de rétroaction de l'amplificateur d'erreur; La Pin 8 est le port de capacité externe de l'oscillateur; La Pin 9 est le port de résistance externe de l'oscillateur; La Pin 10 est le port de synchronisation; La Pin 11 est une sortie d'impulsion PWM; Le pied 12 est le sol; La PIN 13 est la borne d'alimentation du collecteur; La Pin 14 est le port de sortie B de l'impulsion PWM; La Pin 15 est l'entrée d'alimentation de commande; La Pin 16 est le port fermé.

2. Conception de circuit de conversion de fréquence UC3846 et analyse spécifique

2.1. Principe d'élargissement de l'UC3846

UC3846 est une puce de contrôle de mode courant, avec un système de commande à double boucle fermée de tension et de courant, et les caractéristiques de fréquence d'amplitude passent de doubles pôles à des pôles simples. Par conséquent, la bande passante de gain est élevée, l'amplitude de stabilisation de la tension est et a de bonnes caractéristiques de réponse en fréquence. Les amplificateurs à 3 et 4 broches d'UC3846 sont utilisés comme section de détection de courant pour modifier la largeur d'impulsion de la colonne totem de sortie via G = vpin7 / vpin4. Le niveau élevé est la tension à 1 broche plus la tension à triode intégrée de 0,7 V, et le niveau bas est d'environ 0,7 V, soit de 0 à 1V. C'est une valeur constante. Ici, la largeur d'impulsion de sortie peut être modifiée en changeant. Lorsque G devient plus grand, la largeur des impulsions de sortie devient plus étroite pour obtenir une stabilisation de la tension. La boucle de tension d'UC3846 est un amplificateur de rétroaction négative de tension composé de 5 broches, 6 broches et 7 broches. Ici, le régulateur PI est composé de R13, R25, C2 et C6, dont la broche 5 est la borne de réglage de tension et UF est la borne de rétroaction de tension. Lorsque la tension de rétroaction est supérieure à la tension donnée, la largeur d'impulsion de sortie devient étroite pour obtenir une stabilisation de la tension. La boucle de courant et la boucle de tension se complètent.

2.2. Conception du circuit de fréquence de largeur variable UC3846

Figure 2   Diagramme schématique du circuit de conversion de fréquence

Le circuit de conversion de fréquence est composé de D6, D7, R6, C12, zd3, R5, D5, Q3 et C11. Lorsque la largeur d'impulsion de la boucle de tension ou de la boucle de courant change, la zone morte de la forme d'onde passant par D6 et D7 s'élargit progressivement, le temps de mise à jour de Q2 augmente, le temps de charge de C11 se raccourcit et la fréquence de sortie augmente. C12 joue le rôle d'intégration et accumule les impulsions de temps mort. Zd3 peut inhiber le pic. Si est l'entrée du redresseur de courant résonnant, et un circuit intégré RC est formé à travers R15, R20, R14, R23 et C5 comme amplificateur de détection de courant en phase

Le niveau bas du circuit d'intégration est fourni par la bande morte de la colonne totem de sortie. Lorsque deux totems ont une bande morte, LM339 dégage le niveau zéro et efface la tension C5 à un niveau élevé. LM339 sort de haut niveau et C5 est chargé. Ainsi, les à 4 pieds sont des vagues triangulaires. L'entrée inverseuse de l'amplificateur de détection de courant de transmission est à la terre.

3. Le circuit de conversion de fréquence est appliqué au circuit résonant LLC

L'inducteur résonnant LLC a attiré beaucoup d'attention en raison de ses avantages de rendement élevé, d'entrée à large plage et de commutation à tension nulle. Le diagramme schématique du courant de demi-pont résonnant LLC est illustré à la figure 3. Les principales routes électriques du circuit sont LR, LM et Cr pour former un circuit résonnant LLC, dans lequel il y a deux points de résonance

La résonance demi-pont LLC réalise l'effet de la stabilisation de la tension en changeant la fréquence. Par conséquent, le circuit de conversion de fréquence d'UC3846 peut être appliqué au contrôleur de l'alimentation résonnante LLC. Lorsque la fréquence est supérieure à FR1, une commutation de tension nulle peut être réalisée, de sorte que la fréquence est supérieure à FR1 dans cette conception.

4. Exemples de conception et conclusions

Prenant comme exemple un convertisseur de demi-pont résonnant de 48W. La tension d'entrée est dc130v et la tension de sortie est 24V.

Ce qui suit est la forme d'onde expérimentale:

Figure 4   Aucune forme d'onde de courant résonnant de charge

Figure 5   Forme d'onde de courant de résonance 2A

Puisque la tension d'entrée de V2F doit être continue, la forme d'onde de courant résonnant passe ici à travers le pont redresseur. Lorsque la charge passe de l'absence de charge à 2a, la fréquence passe de 50K à 42K. La fréquence de travail est supérieure à FR1 pour réaliser la modulation de fréquence et la stabilisation de la tension.

5. Conclusion

En analysant les avantages de la puce de mode de courant UC3846, la conception du circuit de modulation de fréquence est discutée. Des expériences sur un prototype de convertisseur résonnant LLC vérifient l'efficacité et la praticabilité du circuit de modulation de fréquence UC3846.