ZHCSQS7G September 1994 – July 2022 UC1842A , UC1843A , UC1844A , UC1845A , UC2842A , UC2843A , UC2844A , UC2845A , UC3842A , UC3843A , UC3844A , UC3845A
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机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
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8.2.2.2 UC2842A 设计过程
该应用设计过程展示了如何在离线反激式转换器中设置和使用 UC2842A 峰值电流模式控制器，该控制器通过通用输入转换为 12V、48W 的稳压输出。
若要在连续模式反激式应用中使用 UC2842A 峰值电流模式控制器进行设置和设计，需要了解关于功率级的一些知识。首先，根据输出功率级别 (POUT)、效率 (ƞ)、最小输入电压 (VIN(min))、线路频率 (fLINE) 和最小体电压计算所需的输入大容量电容 (CIN)。对于此设计示例，让 VBULK(min) = 95V。
输出电容 (COUT) 的容值旨在确保在大信号瞬态响应期间，输出电压下降不超过 10%。在该设计中，此时的电压环路交叉频率 (fC) 预计为 2.5kHz。
该设计中所选的 COUT 为 2200µF 电容器，等效串联电阻 (ESR) 为 45mΩ。
下一步，根据最小输入电压和输出电压来计算变压器的最大初级与次级匝数比 (NPS)。
下一步，根据 UC2842A 的输出电压和偏置电压来计算变压器的辅助与次级匝数比 (NAS)。
一旦确定了变压器匝数比，就可以根据最小体电压、占空比 (D)、反射输出电流和效率，计算变压器的最小初级磁化电感 (LPM)。该设计中使用的变压器的 LPM 为 1.7mH，NPS = 10，NAS = 1，fsw = 100kHz
选择变压器后，可以根据初级磁化电感纹波 (ILPM) 和通过变压器的反射输出电流，计算变压器的初级峰值电流 (ILpPK)。
一旦计算出了初级峰值电流，就可以选择电流感测电阻器 (RCS)。
电阻器 RS1 和 RS2 用于设置该设计的斜率补偿。电容器 CS1 是直流阻断电容器，上拉电阻 RP 用于为电流感测信号提供一定的失调电压，以实现抗噪性。预选 RP 和 RS2 以向电流感测信号添加 50mV 的直流失调电压。
选择 RS1 以将斜率补偿设置为反激式电感器的纹波电流下降斜率的一半。这可以通过计算次级磁化电感 (LSM) 并对 RS1 进行以下计算来实现。RS1 公式中的 1.7V 是振荡器的峰-峰值纹波电压幅值。
其中
选择电阻器 RI 和 RK 作为输出基准，并可通过预选 RK 的值以及知晓的 TL431 基准电压 (VTL431REF) 来计算电阻器值。为 RK 选择 2.49kΩ 后，计算 RI 并为该电阻器选择 9.53kΩ 的标准电阻器值。
这种使用 UC2842A 控制器的设计具有一个有趣的控制环路，其中包含许多组件。GOPTO(f) 是该设计中所用光隔离器的近似传递函数。光隔离器的极点频率用 fP 表示。该设计中所用光隔离器的电流传输比为 1，极点频率约为 5kHz。有关组件放置和节点电压，请参见图 8-1。为了简化补偿，电压环路 (fC) 的交叉点必须小于光隔离器极点。
GBC(f) 是从光隔离器输出到 PWM 控制电压 的传递函数估计值。
占空比随输入的体电压 (VBULK) 而变化。正常运行期间，VBULK 的范围为 95V 至 375V。这导致占空比在 24% 到 56% 之间变化。
GCO(f) 是控制电压 (VC) 对输出传递函数的估计值，其中变量 Q 是品质因数。
品质因数 (Q) 由电压中的初级磁化电感变化 (SN) 定义为占空比的函数；以及增加的斜率补偿 (SE)。
为保证电压环路稳定，交叉频率必须比反激式转换器右半平面零点频率 (fRHPZ) 的一半要小。最小体电压下的右半平面零点频率约为 9.8kHz。对于本设计示例，电压环路的目标交叉频率为 1kHz。实际 fC 可能高于或低于目标值。
GCO(f) 的直流增益随输入的体电压而变化。选择电阻器 RZ 以在输入到转换器的电压为 VBULK(min) 时交叉电压环路，并在最大交叉频率的 1/5 处进行交叉。
选择电容器 CZ，以在电压环路交叉处增加 45° 的相位裕度。本设计示例使用了 6.8nF 电容器。
选择电容器 CP 以衰减控制环路的高频增益。
GC(f) 是 TL431 补偿的估计传递函数。
TV(f) 是系统闭环增益的估计理论传递函数。反馈环路响应在实际电路中可能有所不同，可能必须使用网络分析器进行调整，以满足实际电路的性能和可靠性需求。必须针对设计参数的最坏情况变化对反馈环路响应进行评估。
对于本应用示例，该设计技术在 1kHz 时生成了一个理论反馈环路 (TV(f)) 交叉，在 95V 的最小输入体电压下具有大约 55° 的相位裕度。高压线的理论电压环路以 2.7kHz 的频率进行交叉，相位裕度为 72°。请参阅图 8-2 和图 8-3。必须使用网络分析器评估 TV(f)，并根据实际电路行为按需调整环路补偿。还要进行瞬态测试以确保器件保持稳定。