采用UC3846实现交错并联控制

2011-03-28 10:33:15来源: 互联网

变换器若能实现并联模块的交错运行,就可以减小总的电压和电流纹渡以及电磁干扰。因此,随着电子信息技术的发展。交错并联供电方式在通信电源、航空等领域中应用的越来越广泛。为此,本文在采用UC3846为控制芯片时,通过使用晶振、反相器和脉冲计数器来共同产生振荡频率。从而在两路电源并行工作时很好地解决了交错并联时的同步问题。

l UC3846的结构功能

UC3846采用标准双列直插式16引脚(DIP—16)封装。其内部结构框图如图l所示。

UC3846有16个引脚。各引脚的功能如下:

脚l:限流电平设置端;

脚2:基准电压输出端;

脚3:电流检测放大器的反相输入端;

脚4:电流检测放大器的同相输人端;

脚5:误差放大器的同相输入端;

脚6:误差放大器的反相输入端;

脚7:误差放大器反馈补偿;

脚8:振荡器的外接电容端;

脚9:振荡器的外接电阻端;

脚10:同步端;

脚Il:PWM脉冲的A输出端;

脚12:地;

脚13:集电极电源端;

脚14:PwM脉冲的B输出端;

脚15:控制电源输入端;

脚16:关闭端。

UC3846的振荡器频率由外接阻容Rt、CT决定(9脚、8脚)。CT的充电电流由恒流源所提供。振荡器的工作频率可按下式近似计算:

式中,Rt一般在1~500 kΩ之间。为了减小噪声对晶振电容的影响,CT应选择大于100 pF的电容。为了防止两路开关管的互通,还要设定两路输出都关断的“死区时间”。CT上的电压为一个锯齿波.其下降时间即为死区时间,其死区可设置时间为:

式中,CT增大,锯齿波下降时间(即死区时间)随着增大。

2逻辑器件选择与电路设计

反相器CD74HC04的引脚及功能图如图2所示。脉冲计数器74Hc4024的引脚排列如图3所示。图4所示是其功能逻辑结构图。

通过脉冲计数器74HC4024可产生。Q0、Q1。、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6等七种频率,依次为输入脉冲的2分频、4分频、8分频、16分频、32分频、64分频和128分频。

通过两路电源并行工作的频率产生及同步控制电路如图5所示,图中的U1、U2分别表示两个UC3846控制芯片。

由反相器和脉冲计数器的结构图、逻辑图以及同步电路的连接可以得出74HC4024的1、12、11、9、6脚的波形和CD74Hc04的12、8、5、11脚的波形。图6是其同步电路中各点的波形图。

由图6可见,反相器和分频器可将晶振产生的脉冲分频分相,从而得到两路同频反相的信号,而且电容C16与电容C18上的信号也是同频反相的。将电容C16与电容C18取相同的值,再将两控制芯片的振荡电容取相同值,即可实现两电源的交错并联,从而在振荡电容可选的条件下,更精确地实现工作频率的同步。

3工作频率的产生

以U2为例,假如设计要求的工作频率要达到60 kHz,那么,其具体的频率产生电路如图7所示。图中,U3、U4分别为反相器CD74HC04和脉冲计数器74HC4024。对于单个的UC3846来说,其振荡频率的产生通常是外部振荡电阻和电容共同作用的结果。

对于图7电路,当Q2导通时,相当于接在Q2上的电容C18与UC3846原来外接的振荡电容C14并联,共同作为振荡电容,并与振荡电阻一起产生频率。设计时,取C18远大于C14则可在导通过程中使C18上存储的电荷量远大于C14。而当Q2截止时,C18通过C14迅速放电,使控制芯片的振荡器停止工作,直到Q2再次导通,UC3846重新开始产生控制脉冲。所以,UC3846的振荡频率由C18和C14共同决定。即C18和C14并联后与振荡电阻RT一起决定振荡频率。其振荡频率为:

由于UC3846为双端输出脉宽调制器,故其A、B端的工作频率为振荡器振荡频率的一半。根据设计要求,可取3.579545 MHz的晶振,经32分频后得到111.8 kHz的频率。设计时可取C18为4.7 nF,然后将其与UC3846的振荡电容C14并联,再与振荡电阻RT一起产生振荡频率。若取C14为100 pF,取3.65 kΩ,则振荡频率为:

死区时间为:

这样可使工作频率达到60 kHz,从而达到本设计的频率要求。

4结束语

采用电流型控制芯片UC3846工作时,可通过反相器和脉冲计数器来分频分相,从而实现两电源模块的交错并联。本文给出了这种设计的原理电路,并进行设计举例,从而证明了该方法的可行性。

关键字:采用  实现  交错

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/0328/article_6227.html
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