Электронные компоненты для ремонта и хобби

Контроллер резонансного преобразователя на основе одной микросхемы и ждущего мультивибратора

Texas Instruments CD4098B UC1864J UC3842N UC3843N

Резонансные источники питания популярны из-за высокого КПД, низкого уровня помех и компактности. Реализовать резонансный понижающий или повышающий преобразователь можно с помощью одного коммутатора. Стабилизация выходного напряжения в таком преобразователе происходит за счет использования постоянного времени включения или выключения и переменной рабочей частоты. Микросхема контроллера UC1864 отвечает всем требованиям, предъявляемым к квазирезонансному преобразователю с одним коммутатором. Но такие же характеристики можно получить с помощью недорогого и популярного контроллера ШИМ с управлением по току дросселя UC3842 в сочетании со ждущим мультивибратором. Эта схема обеспечивает требуемую работу с обратной связью по току наряду с постоянным временем выключения и изменяемой рабочей частотой. На Рисунке 1 показана основанная на таком контроллере схема резонансного обратноходового преобразователя, предназначенного для высоких выходных напряжений. Для реализации этой функции контроллер с токовым управлением должен иметь возможность работать с коэффициентом заполнения 100%, и для этого подходят микросхемы UC3842 или UC3843. В этой схеме используется микросхема UC3843. Работает схема следующим образом.

Алкалиновые батарейки POWER FLASH – новая продукция в линейке поставок Компэл

В этой резонансной обратноходовой конфигурации используется всего одна микросхема контроллера и один ждущий мультивибратор.
Рисунок 1. В этой резонансной обратноходовой конфигурации используется всего одна микросхема
контроллера и один ждущий мультивибратор.

Выходное напряжение микросхемы IC1 (UC3842) остается высоким до тех, пока выход внутреннего компаратора токоизмерительной цепи не переключится на высокий уровень, после чего выходное напряжение микросхемы становится низким. Во время спада выходного напряжения срабатывает ждущий мультивибратор IC2 (CD4098B), запускаемый отрицательным фронтом, и вырабатывает одиночный импульс. Длительность импульса зависит от номиналов R5 и C3, и этот временной интервал является постоянным временем выключенного состояния UC3842. В течение этого периода через выход /Q одновибратора течет ток базы транзистора Q1, поэтому транзистор в это время открыт. В результате к пилообразному напряжению на выводе RT/CT (вывод 4) добавляется импульс амплитудой 5 В. Это напряжение 5 В остается до конца импульса одновибратора. По окончании импульса одновибратора транзистор Q1 выключается, но напряжение на конденсаторе CT, равное 5 В, превышает уровень верхнего порога вывода RT/CT, поэтому внутренняя схема сбрасывает напряжение на этом выводе до нуля, и начинается новый цикл формирования пилообразного напряжения.

Эти осциллограммы типичны для работы при низком (каналы C и D) и высоком (каналы A и B) коэффициентах заполнения.
Рисунок 2. Эти осциллограммы типичны для работы при низком (каналы C и D) и высоком
(каналы A и B) коэффициентах заполнения.

Номиналы компонентов RT и CT следует выбрать таким образом, чтобы выходное напряжение становилось низким до того, как пилообразное напряжение достигнет своего верхнего порогового уровня. На Рисунке 2 показаны осциллограммы напряжений для низкого и высокого коэффициентов заполнения. Каналы D и C представляют выходное напряжение и напряжение на выводе RT/CT, соответственно, при малом коэффициенте заполнения и, следовательно, при высокой частоте. Каналы B и A показывают те же напряжения, но при большом коэффициенте заполнения (при низкой частоте). Можно видеть, что время выключенного состояния в обоих случаях фиксировано, и для получения требуемого коэффициента заполнения изменяется только частота. Напряжение на выводе RT/CT дает четкое представление о том, как схема изменяет пилообразное напряжение. Эта схема управляет резонансным обратноходовым преобразователем источника питания 2 кВ/5 мА и демонстрирует хорошие характеристики.

Материалы по теме

  1. Datasheet Texas Instruments CD4098B
  2. Datasheet Texas Instruments UC1864J
  3. Datasheet Texas Instruments UC3842N
  4. Datasheet Texas Instruments UC3843N

EDN

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Controller IC and One-Shot Form Resonant Controller

CD4098B----CALLREP
Texas Instruments
по запросу
Corebai - АЦП, ЦАП, ОУ, интерфейсы и другие аналоговые микросхемы поступили на склад
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя