Перейти к содержанию

UC3842 и UC3843 — ШИМ-контроллеры с управлением по току

UC3842 — ШИМ-контроллер с управлением по пиковому току, на котором построены тысячи обратноходовых сетевых блоков питания. Вся серия UC384x различается порогами запуска и наибольшим заполнением. Разбираем по даташитам TI и onsemi выводы, выбор микросхемы, расчёт частоты и токового резистора.

Обновлено Редакция GAW

UC3842 и родственные UC3843, UC3844, UC3845 — ШИМ-контроллеры с фиксированной частотой и управлением по пиковому току: ключ закрывается, когда ток через него, измеренный на резисторе в истоке, достигает уровня, заданного усилителем ошибки. Это даёт ограничение тока в каждом такте и автоматическую компенсацию изменений входного напряжения. Выход микросхемы — двухтактный драйвер с пиковым током до 1 А — напрямую управляет затвором MOSFET.

Выводы

UC3842, вид сверху: 1 COMP, 2 VFB, 3 ISENSE, 4 RT/CT, 5 GND, 6 OUTPUT, 7 VCC, 8 VREFUC38421COMP2VFB3ISENSE4RT/CT5GND6OUT7VCC8VREFвид сверху
UC3842 и UC3843 в корпусе DIP-8 и SOIC-8, вид сверху
ВыводНазначение
1 COMPвыход усилителя ошибки, цепь коррекции; притянув его к нулю, можно запретить импульсы
2 VFBинвертирующий вход усилителя ошибки — обратная связь по напряжению
3 ISENSEвход токового компаратора — к резистору в истоке ключа
4 RT/CTгенератор: резистор к VREF, конденсатор на общий провод
5 GNDобщий провод
6 OUTPUTвыход на затвор MOSFET; держится в нуле, пока VCC ниже порога запуска
7 VCCпитание
8 VREFопорное напряжение 5 В; TI требует керамический конденсатор не меньше 0,1 мкФ

Серия UC384x

По даташиту TI:

МикросхемаЗапуск / отключениеНаибольшее заполнениеЧастота выходаПо TI подходит для
UC384216 / 10 Вдо 100 %fOSCсетевых источников
UC38438,4 / 7,6 Вдо 100 %fOSCDC-DC
UC384416 / 10 Вдо 50 %fOSC / 2сетевых источников
UC38458,4 / 7,6 Вдо 50 %fOSC / 2DC-DC

Цифра 1, 2 или 3 после «UC» — температурный диапазон: UC1842 — от −55 до 125 °C, UC2842 — от −40 до 85 °C, UC3842 — от 0 до 70 °C. Пусковой ток у TI — меньше 1 мА, что позволяет запускать микросхему от сети через резистор большого номинала. onsemi встраивает между VCC и общим проводом стабилитрон на 36 В, защищающий микросхему при запуске; ток через него — не больше 30 мА.

Расчёт

Частота. По TI: fOSC = 1,72 / (RT · CT), RT — не меньше 5 кОм. При RT = 10 кОм и CT = 3,3 нФ — около 52 кГц. Наибольшая частота — до 500 кГц.

Ограничение тока. Порог токового компаратора на выводе 3 — около 1 В, у onsemi 0,9–1,1 В. Наибольший пиковый ток ключа — Ipk = 1 В / RS: для 2 А — резистор 0,5 Ом. Резистор в истоке рассеивает мощность, поэтому его делают токовым шунтом малого сопротивления, а перед входом onsemi советует RC-фильтр с постоянной времени, близкой к длительности выброса тока в начале открытия ключа, — иначе выброс преждевременно обрывает импульс.

Питание. После запуска микросхема работает до порога отключения; в сетевых блоках её питает отдельная обмотка трансформатора. Рабочее питание по onsemi — от 11 В для UC3842B и от 8,2 В для UC3843B.

Простой контроллер с напряжением обратной связи и двумя выходами — TL494, принцип ШИМ — в глоссарии, силовые ключи — в карточке IRF540, IRFZ44, IRLZ44. Другие микросхемы — в разделе «Стабилизаторы напряжения».

Частые вопросы

Чем UC3842 отличается от UC3843?

Порогами запуска. UC3842 включается при 16 В на VCC и выключается при 10 В — большой гистерезис нужен сетевым блокам, где микросхема стартует от конденсатора, заряжаемого через резистор от выпрямленной сети. UC3843 включается при 8,4 В и выключается при 7,6 В — для питания от 12 В и других DC-DC. Выводы и всё остальное одинаковы.

Чем UC3844 и UC3845 отличаются от UC3842 и UC3843?

Наибольшим заполнением и частотой выхода. У UC3844 и UC3845 внутренний триггер пропускает каждый второй такт: выход работает на половине частоты генератора и заполнение не превышает 50 %. Пороги запуска у UC3844 — как у UC3842, у UC3845 — как у UC3843.

Как рассчитать частоту UC3842?

По формуле TI: fOSC = 1,72 / (RT · CT), где RT — резистор от вывода 4 к VREF (вывод 8), CT — конденсатор от вывода 4 на общий провод. TI запрещает RT меньше 5 кОм. Например, RT = 10 кОм и CT = 3,3 нФ дают около 52 кГц. У UC3844 и UC3845 частота выхода вдвое ниже.

Как выбрать токовый резистор для UC3842?

Порог токового компаратора на выводе 3 — около 1 В (по onsemi 0,9–1,1 В), поэтому пиковый ток ключа ограничен значением 1 В / RS. Для ограничения на уровне 2 А нужен резистор 0,5 Ом. Перед выводом 3 обычно ставят RC-фильтр, чтобы выброс тока в начале открытия ключа не сбрасывал импульс.

Источники

  1. Texas Instruments. UCx84x Current-Mode PWM Controllers (SLUS223H, revised October 2024) — разд. 4 — серии: UCx842/x844 включаются при 16 В и выключаются при 10 В, UCx843/x845 — 8,4 и 7,6 В; x842/x843 — заполнение до 100 %, x844/x845 — до 50 %; табл. 5-1 — выводы; ур. 1 — fOSC = 1,72 / (RRT · CCT), RT не меньше 5 кОм, у x844/x845 выход на половине частоты; выход до 1 А пиковый; пусковой ток меньше 1 мА; до 500 кГц
  2. onsemi. UC3842B, UC3843B, UC2842B, UC2843B: High Performance Current Mode Controllers (UC3842B/D, Rev. 18, August 2021) — порог токового компаратора 0,9–1,1 В, Ipk(max) = 1,0 В / RS; опорное 5 В ±1 % при 25 °C; стабилитрон 36 В между VCC и общим проводом, ток до 30 мА; рабочее питание от 11 В (UCX842B) и 8,2 В (UCX843B); частота гарантирована на 250 кГц

Нашли ошибку?