UC3846的大功率开关电源的设计

1、引言

本文介绍和比较了电压型PWM控制器和电流型PWM控制器的优缺点，着重论述了电流型控制芯片UC3846在大功率全桥开关电源中的应用，并对电路进行具体的分析。

2、电压型和电流型PWM控制器

2．1、电压型PWM控制器

目前应用广泛的PWM控制器都是采用电压模式控制的，它只对输出电压进行采样，采样信号Vf作为反馈信号与基准电压vr在误差放大器中进行比较放大，得到误差信号Ve，ve和锯齿波信号比较后通过PWM比较器输出一系列高频脉冲来控制开关管的导通和截止，它的主要缺点是：响应速度慢，稳定性差，甚至在大信号变化时会产生振荡，造成功率管损坏等故障。

图1  电压控制型的原理图

2．2、电流型PWM控制器

针对上述电压型控制器的缺点，最近十几年发展起来电流型控制技术。图2所示的是电流控制型的原理图，它的工作原理是通过采用恒频时钟脉冲置位锁存器输出脉冲驱动功率管导通，电源回路中的电流脉冲逐渐增大，当电流在采样电阻Rs上的幅度达到Ue时，脉宽比较器状态翻转，锁存器复位，驱动撤除，功率管截止。这样逐个检测和调节电流脉冲，就可达到控制电源输出的目的。电流控制型是在电压反馈PWM控制环内部增加电流反馈的控制环节，由于存在电压环和电流环双环系统使得变换器的线电压调整率、负载调整率以及瞬态响应特性都有比较大的提高。但需要注意的是峰值电流控制型电路当电路占空比大于50％时，需要加入斜率补偿电路。

图2  电流控制型的原理图

3、脉宽调制芯片U03846的简介

UC3846最早是由unitrode公司推出的电流脉宽调制芯片，该芯片采用大电流图腾柱式双端输出，输出峰值电流可达500mA，能直接驱动场效应管，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，具有自动关断功能。其主要优点是功能齐全、自动前馈补偿、欠压保护、终端锁机保护，较好的负载响应特性。外围控制电路简单，工作频率高达500KHZ。最高输入电压为40V，基准电压输出典型值为5．1V，其内部结构框图如图3所示。

图3  UC3846内部框图