Design e aplicação de conversão de frequência baseada em UC3846

As principais características do UC3846 são: (1) compensação de avanço automático; (2) Pulso programável por limite de corrente de pulso; (3) Configuração push pull, correção de simetria automática; (4) Capacidade de operação paralela do sistema de fonte de alimentação modular; (5) Características de resposta de carga aprimoradas; (6) Detector de corrente diferencial de circunferência de modo comum amplo; (7) Supressão de pulso duplo; (8) saída de coluna de totem duplo 500mA; (9) trava de baixa tensão; (10) Soft start; (11) Proteção de desligamento de saída; (12) A faixa de operação é de até 500KHz. O seguinte é o seu diagrama de blocos interno:

O pino 1 é o terminal de configuração de nível atual; O pino 2 é o terminal de saída de tensão de referência; O pino 3 é a entrada invertida do amplificador de detecção de corrente; O pino 4 é a entrada em fase do amplificador de detecção de corrente; O pino 5 é a entrada em fase do amplificador de erro; O pino 6 é a entrada de inversão do amplificador de erro; O pino 7 é a compensação de feedback do amplificador de erro; O pino 8 é a porta de capacitância externa do oscilador; O pino 9 é a porta de resistência externa do oscilador; O pino 10 é a porta de sincronização; O pino 11 é a saída do pulso PWM; O pé 12 é o solo; O pino 13 é o terminal de energia do coletor; O pino 14 é a porta de saída B do pulso PWM; O pino 15 é a entrada de potência de controle; O pino 16 é a porta fechada.

2. Projeto de circuito de conversão de frequência UC3846 e análise específica

2.1. Princípio de alargamento UC3846

UC3846 é um chip de controle de modo atual, com um sistema de controle de circuito fechado duplo de tensão e corrente, e as características de frequência de amplitude mudam de pólos duplos para pólos simples. Portanto, a largura de banda de ganho é alta, a amplitude de estabilização de tensão é e tem boas características de resposta de frequência. Os amplificadores de 3 e 4 pinos do UC3846 são usados como a seção de detecção de corrente para alterar a largura de pulso da coluna do totem de saída até G = vpin7 / vpin4. O alto nível é de tensão de 1 pino mais a tensão triodo embutida de 0,7 V, e o nível baixo é de cerca de 0,7 V, que é de 0 a 1V. É um valor constante. Aqui, a largura de pulso de saída pode ser alterada mudando. Quando G se torna maior, a largura do pulso de saída torna-se mais estreita para atingir a estabilização da tensão. O loop de tensão do UC3846 é um amplificador de feedback negativo de tensão composto de 5 pinos, 6 pinos e 7 pinos. Aqui, o regulador PI é composto de R13, R25, C2 e C6, do qual o pino 5 é o terminal de ajuste de tensão e UF é o terminal de feedback de tensão. Quando a tensão de feedback é maior do que a tensão dada, a largura do pulso de saída torna-se estreita para alcançar a estabilização de tensão. O loop atual e o loop de tensão se complementam.

2.2. Projeto do circuito de frequência de largura variável UC3846

Figura 2   Diagrama esquemático do circuito de conversão de frequência

O circuito de conversão de frequência é composto por D6, D7, R6, C12, zd3, R5, D5, Q3 e C11. Quando a largura de pulso do loop de tensão ou loop de corrente muda, a zona morta da forma de onda que passa por D6 e D7 aumenta gradualmente, o tempo de uso do Q2 aumenta, o tempo de carregamento do C11 diminui e a frequência de saída aumenta. C12 desempenha o papel de integração e acumula pulsos de tempo morto. Zd3 pode inibir o pico. Se é a entrada do retificador de corrente ressonante, e um circuito integral RC é formado através de R15, R20, R14, R23 e C5 como o amplificador de detecção de corrente em fase

O baixo nível do circuito de integração é fornecido pela banda morta da coluna do totem de saída. Quando dois totens têm banda morta, LM339 emite nível zero e limpa a tensão C5 para alto nível. LM339 saídas de alto nível e C5 é cobrado. Assim, a 4 pés são ondas triangulares. A entrada invertida do amplificador de detecção de corrente de transmissão é aterrada.

3. O circuito de conversão de frequência é aplicado ao circuito ressonante LLC

O indutor ressonante LLC atraiu muita atenção por causa de suas vantagens de alta eficiência, entrada de ampla faixa e comutação de tensão zero. O diagrama esquemático da corrente de meia ponte ressonante LLC é mostrado na Figura 3. As principais rotas elétricas do circuito são LR, LM e Cr para formar o circuito ressonante LLC, no qual existem dois pontos ressonantes

A ressonância de meia ponte LLC atinge o efeito da estabilização da tensão alterando a frequência. Portanto, o circuito de conversão de frequência do UC3846 pode ser aplicado ao controlador da fonte de alimentação ressonante LLC. Quando a frequência é maior do que FR1, a comutação de tensão zero pode ser realizada, então a frequência é maior do que FR1 neste projeto.

4. Exemplos de design e conclusões

Tomando um conversor de meia ponte ressonante de 48W como exemplo. A tensão de entrada é dc130v e a tensão de saída é 24V.

O seguinte é a forma de onda experimental:

Figura 4   Nenhuma forma de onda de corrente ressonante de carga

Figura 5   Forma de onda atual de ressonância 2A

Uma vez que a tensão de entrada de V2F deve ser DC, a forma de onda de corrente ressonante aqui passa pela ponte retificadora. Quando a carga muda de sem carga para 2a, a frequência muda de 50K para 42K. A frequência de trabalho é maior do que FR1 para realizar modulação de frequência e estabilização de tensão.

5. Conclusão

Ao analisar as vantagens do chip de modo de corrente UC3846, o projeto do circuito de modulação de frequência é discutido. Experimentos em protótipo de conversor ressonante LLC verificam a eficácia e a praticabilidade do circuito de modulação de frequência UC3846.