ZHCSLA9G April   1997  – July 2022 UC1842 , UC1843 , UC1844 , UC1845 , UC2842 , UC2843 , UC2844 , UC2845 , UC3842 , UC3843 , UC3844 , UC3845

PRODUCTION DATA  

  1. 特性
  2. 应用
  3. 说明
  4. 修订历史记录
  5. 器件比较表
  6. 引脚配置和功能
  7. 规格
    1. 7.1 绝对最大额定值
    2. 7.2 ESD 等级
    3. 7.3 建议工作条件
    4. 7.4 热性能信息
    5. 7.5 电气特性
    6. 7.6 典型特性
  8. 详细说明
    1. 8.1 概述
    2. 8.2 功能方框图
    3. 8.3 特性说明
      1. 8.3.1  详细引脚说明
        1. 8.3.1.1 COMP
        2. 8.3.1.2 VFB
        3. 8.3.1.3 ISENSE
        4. 8.3.1.4 RT/CT
        5. 8.3.1.5 GROUND (接地)
        6. 8.3.1.6 OUTPUT(输出)
        7. 8.3.1.7 VCC
        8. 8.3.1.8 VREF
      2. 8.3.2  逐脉冲电流限制
      3. 8.3.3  电流检测
      4. 8.3.4  具有低输出电阻的误差放大器
      5. 8.3.5  欠压锁定
      6. 8.3.6  振荡器
      7. 8.3.7  同步
      8. 8.3.8  关断技术
      9. 8.3.9  斜坡补偿
      10. 8.3.10 软启动
      11. 8.3.11 电压模式
    4. 8.4 器件功能模式
      1. 8.4.1 正常运行
      2. 8.4.2 UVLO 模式
  9. 应用和实现
    1. 9.1 应用信息
      1. 9.1.1 开环测试装置
    2. 9.2 典型应用
      1. 9.2.1 设计要求
      2. 9.2.2 详细设计过程
        1. 9.2.2.1  输入大容量电容器和最小恒压电压
        2. 9.2.2.2  变压器匝数比和最大占空比
        3. 9.2.2.3  变压器电感和峰值电流
        4. 9.2.2.4  输出电容器
        5. 9.2.2.5  电流检测网络
        6. 9.2.2.6  栅极驱动电阻器
        7. 9.2.2.7  VREF 电容器
        8. 9.2.2.8  RT/CT
        9. 9.2.2.9  启动电路
        10. 9.2.2.10 电压反馈补偿
          1. 9.2.2.10.1 功率级极点和零点
          2. 9.2.2.10.2 斜坡补偿
          3. 9.2.2.10.3 开环增益
          4. 9.2.2.10.4 补偿环路
      3. 9.2.3 应用曲线
  10. 10电源相关建议
  11. 11布局
    1. 11.1 布局指南
      1. 11.1.1 反馈走线
      2. 11.1.2 旁路电容器
      3. 11.1.3 补偿元件
      4. 11.1.4 走线和接地平面
    2. 11.2 布局示例
  12. 12器件和文档支持
    1. 12.1 接收文档更新通知
    2. 12.2 支持资源
    3. 12.3 商标
    4. 12.4 Electrostatic Discharge Caution
    5. 12.5 术语表
  13. 13机械、封装和可订购信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息
功率级极点和零点

补偿固定频率反激式的第一步是验证转换器是连续导通模式 (CCM),还是不连续导通模式 (DCM)。如果初级电感 LP 大于 DCM/CCM 边界模式工作的电感,称为临界电感或 LPcrit,则转换器在 CCM 中工作:

Equation23. GUID-A6517660-5D64-483F-83FC-FEAA46D83BB5-low.gif
Equation24. GUID-31AD9A6F-0CFB-4403-AC52-AA82B9A94F88-low.gif

对于整个输入电压范围,所选电感器的值大于临界电感器的值。所以,转换器以 CCM 工作,补偿环路需要基于 CCM 反激式公式进行设计。

电流-电压转换是通过外部的接地基准的电流检测电阻 RCS 和 2R/R 的内部电阻分压器完成的,该分压器设置内部电流检测增益,即 ACS = 3。请注意,这些内部电阻器的确切值并不关键,但 IC 对电阻分压比提供了严格的控制,因此,无论实际电阻值如何变化,它们之间的相对值都会保持不变。

Equation25 中所示的峰值电流模式控制 CCM 反激式转换器的固定频率电压控制环路的直流开环增益 GO 通过首先使用Equation25 中计算的输出负载 ROUT、初级与次级匝数比 NPS、最大占空比 D 来近似计算得出。

Equation25. GUID-365AE697-9834-4C9F-B12C-EA444B8523C4-low.gif

Equation25 中,D 用Equation26 计算,τLEquation27 计算,M 用Equation28 计算。

Equation26. GUID-6E44920C-0D2D-4137-89B9-FC6741D2FD1F-low.gif
Equation27. GUID-33BD77D3-A685-4D17-A3EC-DC868766AF4F-low.gif
Equation28. GUID-9969EDF9-DA90-4C1C-946F-C9162B71683B-low.gif

对于这种设计,输出电压 VOUT 为 12V、48W 的转换器与输出负载 ROUT(满载时等于 3Ω)有关。最大占空比计算为 0.627,电流检测电阻 RCS 为 0.75Ω,初级与次级匝数比 NPS 为 10,开环增益计算为 3.082 或 9.776dB。

CCM 反激式有两个相关的零点。ESR 和输出电容为功率级贡献了一个左半平面零点 ωESRz,该零点的频率 fESRzEquation30 计算。

Equation29. GUID-B6E3115E-17D9-4FAB-8E6E-53EC3C38C08A-low.gif
Equation30. GUID-D9998078-9DE4-471C-8B58-1CC4F4DB328E-low.gif

输出电容为 2200µF、总 ESR 为 43mΩ 的 fESRz 零点位于 1.682kHz。

CCM 反激式转换器在其传递函数的右半平面 RHP 中有一个零点。RHP 零点与左半平面零点相似,随着频率增加,具有相同的 20dB/十倍频程上升增益幅度,但它增加了 90° 相位滞后,而不是超前。这种相位滞后往往会限制整个环路带宽。RHP 零点 ωRHPz 的频率位置 fRHPz 是输出负载、占空比、初级电感 LP 和初级到次级侧匝数比 NPS 的函数。

Equation31. GUID-916DB26E-91BC-4812-9E2F-42AA978662FE-low.gif
Equation32. GUID-C0BA1070-65E5-4C1B-895E-AC79394BDA10-low.gif

输入电压越高,负载越轻,右半平面零点频率就越高。通常,设计需要考虑最低右半平面零点频率的最坏情况,并且必须在最小输入和最大负载条件下对转换器进行补偿。初级电感为 1.5mH,在 75V 直流输入下,RHP 零点频率 fRHPz 在最大占空比、满载时等于 7.07kHz。

功率级有一个主导极点 ωP1,它位于感兴趣的区域中,处在较低的频率 fP1 处,与占空比 D、输出负载和输出电容有关,用Equation34 计算。还有一个双极点放在转换器开关频率的一半处,fP2Equation36 计算。在本例中,极点 fP1 位于 40.37Hz,而 fP2 位于 55kHz。

Equation33. GUID-BB3D98A3-B7CF-427A-81E7-38887BB29F0A-low.gif
Equation34. GUID-3B3BEEB3-7675-4EE8-B2F8-F92090AD4AC4-low.gif
Equation35. GUID-5155192B-7AB1-4C9B-BFE5-9F42B1B8360F-low.gif
Equation36. GUID-2E2B9D99-F255-40FF-A9C6-C29965821615-low.gif