基于UC3846的大功率DC/DC變換器的研究

UC3846具有快速保護(hù)功能，它與電流取樣電路延時(shí)關(guān)斷不同。保護(hù)功能腳（腳16）經(jīng)檢測(cè)放大器接晶閘管的門(mén)極，當(dāng)電路發(fā)生異常出現(xiàn)過(guò)流，使腳16電位上升到0.35V，保護(hù)電路動(dòng)作，晶閘管導(dǎo)通，使腳1電平被拉至接近地電平，電路進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，輸出脈沖封鎖。

3 大功率DC/DC變換器的實(shí)現(xiàn)

3.1 DC/DC變換器主電路

由于該DC/DC變換器的輸入電壓較高，主電路選取半橋式拓?fù)洌鐖D4所示。V₁，V₂，C₃，C₄和主變壓器T組成半橋式DC/DC變換電路。CT為初級(jí)電流檢測(cè)用的電流互感器。C₅為防止變壓器偏磁的隔直電容。變壓器的副邊采用全波整流加上兩級(jí)濾波以滿(mǎn)足低輸出紋波的要求。R₁，C₁，R₂，C₂，R₅，C₆和R₆，C₇為吸收電路。R₃和R₄起到保證電容C₃及C₄分壓均勻的作用。電阻R₇和R₈為輸出電壓的采樣電阻。

圖4 DC/DC變換器主電路

3.2 控制電路

以UC3846為主要元器件組成的半橋式開(kāi)關(guān)電源的控制電路如圖5所示。

圖5 控制電路

圖中，R₁及C₁構(gòu)成振蕩器，振蕩頻率f=。為了防止主電路中V₁和V₂同時(shí)導(dǎo)通，要設(shè)定開(kāi)關(guān)管都關(guān)斷的死區(qū)時(shí)間。死區(qū)時(shí)間由振蕩器的下降沿決定，該電路的死區(qū)時(shí)間t_d=145C₁[12/(12－3.6/R₁)]。R₂及C₂組成斜坡補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，以保證控制電路的穩(wěn)定。C₅實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)。由圖3可以看出腳1的電位0.5V時(shí)無(wú)脈寬輸出。如圖5所示，腳1經(jīng)電容C₅到地，開(kāi)機(jī)后隨著電容的充電，當(dāng)電容電壓高于0.5V時(shí)才有脈寬輸出，并隨著電容電壓的升高脈沖逐漸變寬，完成軟啟動(dòng)功能。對(duì)主電路來(lái)的反饋電壓，由C₃及R₅和電壓誤差放大器組成了電壓環(huán)的PI調(diào)節(jié)器。另外，系統(tǒng)還有較完善的保護(hù)電路。

當(dāng)系統(tǒng)輸入電壓過(guò)壓或者欠壓時(shí)（過(guò)/欠壓判斷電路略），可使圖5中的過(guò)/欠壓輸入端為低電平，光耦OP₁輸出高電平，因此，就會(huì)通過(guò)加速電容C₆和二極管D₆對(duì)UC3846的腳16施加正脈沖，從而使圖3所示的UC3846芯片內(nèi)部晶閘管導(dǎo)通，通過(guò)內(nèi)部電路使腳1電平被拉至接近地電平，電路進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，UC3846芯片輸出脈沖封鎖。另外，光耦OP₁輸出的高電平使三極管Q407飽和導(dǎo)通接地。由于電容C₆的加速作用，三極管Q407比前述晶閘管導(dǎo)通稍微遲后。由于三極管的導(dǎo)通壓降小于晶閘管的導(dǎo)通壓降，晶閘管不能維持導(dǎo)通即晶閘管恢復(fù)關(guān)斷。當(dāng)過(guò)/欠壓故障消除后，三極管Q407截止，系統(tǒng)重新輸出脈沖。

當(dāng)過(guò)流或者過(guò)載時(shí)，比較器LM393輸出低電平，光耦OP₂輸出高電平，通過(guò)D₇加在腳16，同樣會(huì)封鎖脈沖輸出。由于晶閘管維持導(dǎo)通，所以系統(tǒng)當(dāng)不過(guò)流不過(guò)載時(shí)，必須重新啟動(dòng)才能有脈沖輸出。