Система управления выходными драйверами

Логическая схема управления выходными драйверами обеспечивает выполнение следующих функций:

* одновременное отключение выходных драйверов при единичном уровне синхронизирующего импульса на выводе 4 или на выходе ШИМ защелки;

* попеременное включение выходных драйверов при нулевом уровне синхроимпульса на выводе 4 и на выходе ШИМ - защелки;

* изменение ширины выходного импульса в зависимости от уровня сигнала рассогласования.

Работу системы управления рассмотрим на примере обычного ШИМ регулирования, когда напряжение обратной связи подводится к инвертирующему входу ОУ DA2 (вывод 1), опорное напряжение - к неинвертирующему (вывод 2), а пилообразное напряжение с осциллятора (вывод 6) к входу HU (вывод 7).

Сигнал рассогласования на выходе ОУ создает определенный уровень напряжения, который передается на инвертирующий вход ШИМ компаратора DA6. На неинвертирующий вход ШИМ компаратора поступает пилообразное напряжение, сдвинутое вверх на 1.25В.

Двухтактный цикл начинается с момента, когда синхроимпульс на выводе 4 имеет единичный уровень. Этот импульс сбрасывает ШИМ защелку и одновременно, проходя через схему ИЛИ DD3, поступает на счетный вход триггера фазорасщепителя и переводит его в очередное состояние, подготавливая соответствующий выходной драйвер к включенному состоянию, а также поступает на схемы ИЛИ-НЕ DD8-DD9. При этом оба выходных драйвера выключены.

После перехода синхроимпульса в нулевое состояние на обоих входах схемы ИЛИ DD4 будут присутствовать логические нули, т.е. на ее выходе тоже формируется нуль, который, поступая на схемы ИЛИ-НЕ DD8-DD9, снимает запрет на включение выходных драйверов. Таким образом выходной драйвер, для которого имеется разрешение с триггера фазорасщепителя включается.

Одновременно начинается заряд конденсатора, подключенного к выводу 6 и, следовательно, напряжение на выводе 7 начинает возрастать. Как только напряжение пилы на неинвертирующем входе ШИМ компаратора сравняется с уровнем сигнала рассогласования на его инвертирующем входе, на выходе ШИМ компаратора формируется логическая единица, которая, проходя через схему ИЛИ DD2, устанавливает ШИМ защелку. Этот единичный уровень, проходя через схему ИЛИ DD4, поступает на входы схем ИЛИ-НЕ DD8-DD9, и на выходах этих схем формируются логические нули, приводящие к отключению работающего драйвера и блокировке случайного включения закрытого ранее драйвера. Причем драйверы будут выключены по крайней мере до конца данного периода, пока задающий генератор следующим единичным импульсом не сбросит ШИМ защелку и переведет триггер фазорасщепитель в очередное состояние, тем самым подготавливая к включению другой выходной драйвер. По мере следования синхроимпульсов описанные процессы повторяются.

В зависимости от уровня сигнала рассогласования пила на входе ШИМ компаратора достигает этого уровня позже или раньше. Соответственно изменяется и время включенного состояния выходного драйвера. Таким образом осуществляется стабилизация выходного напряжения преобразователя.

Рекомендации по режимам эксплуатации,
направленные на повышение надежности

Микросхема UC3825А представляет собой ШИМ-контроллер, оптимизированный для применения в качестве схемы управления импульсными источниками вторичного электропитания, работающими на частотах до 1МГц. Микросхема может с успехом применяться в ключевых источниках электропитания в режимах ШИМ как по току, так и по напряжению. Возможно использование прямой связи по входному напряжению.

        Она также может быть полезна как контроллер в последовательно-резонансных преобразователях на частотах до 1МГц.

 

Особенности осциллятора ИМС

Частота осциллятора устанавливается внешними компонентами Rт и Ст, подключенным к выводам 5 и 6 микросхемы соответственно. На выводе 5 ИМС вырабатывается напряжение 3 вольта (номинальное) а ток через Rт отражается на вывод 6 в отношении 1:1. Поэтому ток заряда емкости Ст определяется из выражения Ich = 3/Rт.

Ток заряда формирует на выводе 6 линейно нарастающее напряжение до тех пор пока не будет достигнут верхний порог 2,8 В, после чего включается цепь разряда внутри микросхемы, которая током разряда быстро уменьшает напряжение на выводе 6 до 1 В, после чего начинается новый цикл заряда. Период колебаний можно выразить следующим образом:

Т = Tr + Td, где

* Тr = Cт(Up-Uv)/Ich,

* Тd = Ст(Up-Uv)/Idch,

* (Up-Uv)     -размах пилы, типовое значение 1,8 В,

* Ich - ток заряда,

* Idch - ток разряда.

На выводе 4 формируется тактовый импульс низкого уровня 2,3 В в течение цикла заряда и высокого уровня 4,5 В в течение цикла разряда. Этот вывод управляется эмиттерным повторителем на NPN транзисторе и, следовательно, может объединяться с другими по схеме монтажное ИЛИ. Нагрузочная способность ИМС по этому выводу - 1мА, а так как внутренний источник тока в нагрузке эмиттерного повторителя 400 мкА, то коэффициент разветвления ИМС по тактовому выходу при работе на аналогичные ИМС, как минимум равен двум.

   Очень важен тип конденсатора Ст. На высокой частоте эффективное последовательное сопротивление, эффективная последовательная индуктивность, диэлектрическая абсорбция, - все эти характеристики неидеальности конденсатора, определяют точность и стабильность частоты осциллятора. Рекомендуется использовать радиочастотные типы конденсаторов. Для уменьшения влияния паразитной индуктивности выводов конденсатора Ст на работу осциллятора рекомендуется при монтаже укорачивать их насколько это возможно и подключать к шине земля как можно ближе к выводу 10 ИМС.