外文翻译---UC3879移相PWM控制器简化了零电压过渡全桥变换器的设计

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1、附录 4 UC3879 移相 PWM 控制器简化了零电压过渡全桥变换器的设计 拉兹洛巴洛格 简介 这篇操作说明书将介绍 UC3879 集成电路，并与它的前身 UC3875/6/7/8作性能上的比较。 这些集成电路提供了所有必要的控制，解码，保护和驱动器的功能，成功地处理了移相控制全桥变换器的操作。该集成解决方案，大大简化了设计过程，并为设计者显著的节省了研制时间和印刷电路板设计。 在中高功率直流到直流电源转换中，用传统的移相技术来控制全桥拓扑的优势已经被证明。这种控制方法能在几乎所有的操作条件下提供很好的控制的 dv / dt 值和所有初级侧功率级半导体的零电压开关。在 1-8几个出版物中讨论

2、了操作的细节，包括全桥变换器谐振转换的等效电路和零电压开关的实现条件并描述了进一步改善的可能性。这种方法所提供的主要好处是比它对应的硬转换简单的功率级，通过利用电路寄生而不是任其造成损失来提高效率以及较低的电磁干扰。 这些显着的优势是通过一个稍微复杂的控制算法来实现的。 UNITRODE 公司 UC3879 相移 PWM 控制集成电路框图 UC3879 是先前推出的 UC3875 控制器系列的改进版。该 IC 的内部结构如图 1 所示。 UC3879 的欠压锁定水平用户可由 UVSEL 引脚选择。有两个预定义的阈值。，如果 UVSEL 引脚是悬空的，当提供给 VIN 引脚的电压超过 15.25

3、V 时芯片启动。 UVSEL 引脚和 VIN 引脚外部连接的情况下，操作开在 10.75V 时开始。不受支配的操作开始，当输入电压低于 9.25V 时， UC3879 芯片为欠压锁定状态。同步的 振荡器的工作频率是由两个外部元件编程。从 RT 引脚接地电阻定义定时电容的充电电流，放电电流是内部固定在 10mA。通过这种方式，相当于上出现在芯片 CLKSYNC 上的输出信号的占空比的（ DOSC）振荡器占空比，可以在这样的基础关系上准确设置： 推荐的最小运行可靠的脉冲宽度约为 250ns，并且所有实际应用不应超过500ns.因此，应当依据时钟频率选择 DOSC： CT 引脚和地面之间的连接的定时

4、电容值与已定义的 RT 值的组合，决定了时钟频率 (CLOCK)，按下列公式： 在实践中，选择适当的电容值比电阻困难得多。因此，人们可能首先选择合适 的电容值，以实现基于以下几个简单的表的要求： 选择定时电容的值后，可以计算出所需的电阻： 图 2 显示了在最常用的频率范围内的时间方程的解决方案。它提供了一个快速指南，估计所需 的电阻值。 在自由运行操作时电容电压在 0V 和 2.9V 之间近似线性变化。自由运行和同步操作的典型工作波形显示在图 3。 同步性可以通过另一 UC3879 CLKSYNC 引脚的控制或由外部电路如图 4所示来实现。在这两种情况下，所有的芯片以最高的自由运行频率和 IC

5、 或外部时钟信号同步。由于电容电流加载到线路上，电阻 R1 到 Rn 可能需要终止同步总线并且保持同步脉冲变窄。 使用本地定时元件的一个额外的好处是，每个振荡器被允许同步连接到损坏的芯片而没有任何功能上的损失。 输出调节是通过使用 10MHz 的增益带宽的误差放大器实现的。内部误差放大器的同相输入端连接到 2.5V 的参考电压。反相输入端和放大器的输出可以实现反馈补偿。 误差放大器的输出是用来控制的高速 PWM 电路的。此信号与芯片的一个电压范围从 0 到 2.9V 的斜坡输入电压作比较。软启动通过从电容到地的软启动引脚（ SS）实现。在软启动期间，软启动输出误差放大器的钳位电容电压从零逐渐上

6、升到约 4.8V。 它对应于由确切的实现限定的脉冲宽度，相移或峰值电流。 UC3879 是同样适用于传统的电压模式控制或峰值电流模式控制。在电压模式下使用时， CT 信号直接送入斜坡终 端，如图 5 所示。在通常的操作模式，斜坡信号是电流检测信号和定时电容派生的电压的斜坡补偿的总和，如图 6所示。他们提供逐周期和关机电流限制保护，电压或电流模式操作。在图 7的特征波形。故障保护由两个独立的电流限制电路建立，它们接受 0V 至 2.5V的 CS 输入引脚上的电流检测信号。 他们能在电压或电流模式下提供逐周期和关 机电流限制保护。特征波形如图 7 所示。 在 CS 引脚上的瞬时电压仍低于第一个临界

7、值， 2V 时故障保护电路是无效的。当 CS 引脚上的信号超过 2V 现有的输出脉冲将被终止。第一级过载保护提供了一种有效的防御机制以防 止一次侧的侧半导体电流过大并为变换器建立一个粗略的基于逐周期电流限制功能的输入功率限制。但在更严重的过载条件下，这种保护方法是不够的。 对于这些情况下， UC3879 提供一个第二层的安全。当 CS 引脚上的电流检测信号超出（即使是瞬间） 2.5V 的最大值，芯片业将启动一个完整的软启动周期，以防止灾难性的失败。如果负载条件不改变，打嗝模式将建立，以减少元件应力并将平均功耗限制到一个故障安全水平。 四个图腾柱输出的 UC3879，每个都能提供 100mA 的

8、峰值驱动电流。这些输出用于驱动外部栅极驱动电路。这增强了整体设计的鲁棒性。为了进一步减少传回的模拟电路的噪声，输出部分拥有其自己的集电极电源（ VC）和地（ PGND）连接。局部解耦电容和串联阻抗辅助电源，更加提高了其性能。 四个稳态输出的时序关系如图 8 所示 促进零电压开关输出操作的驱动命令之间的延迟是由 DELAYSET 输入来决定的。延迟时间是由从延迟设置引脚到接地点之间的电阻 Rd 电流决定。使用电流接收器代替连接到延迟设置引脚的电阻可以精度提高。 延迟时间可以由下列公式计算： UC3879 的一个独特的功能是具有分别控制区别于 C-D 输出的 A-B 输出延迟的能力。这种能力可容纳不同的能量水平，对桥电路各个桥臂的开头和