基于UC3846的大功率DC/DC变换器的研究

UC3846具有快速保护功能，它与电流取样电路延时关断不同。保护功能脚（脚16）经检测放大器接晶闸管的门极，当电路发生异常出现过流，使脚16电位上升到0.35V，保护电路动作，晶闸管导通，使脚1电平被拉至接近地电平，电路进入保护状态，输出脉冲封锁。

3 大功率DC/DC变换器的实现

3.1 DC/DC变换器主电路

由于该DC/DC变换器的输入电压较高，主电路选取半桥式拓扑，如图4所示。V₁，V₂，C₃，C₄和主变压器T组成半桥式DC/DC变换电路。CT为初级电流检测用的电流互感器。C₅为防止变压器偏磁的隔直电容。变压器的副边采用全波整流加上两级滤波以满足低输出纹波的要求。R₁，C₁，R₂，C₂，R₅，C₆和R₆，C₇为吸收电路。R₃和R₄起到保证电容C₃及C₄分压均匀的作用。电阻R₇和R₈为输出电压的采样电阻。

图4 DC/DC变换器主电路

3.2 控制电路

以UC3846为主要元器件组成的半桥式开关电源的控制电路如图5所示。

图5 控制电路

图中，R₁及C₁构成振荡器，振荡频率f=。为了防止主电路中V₁和V₂同时导通，要设定开关管都关断的死区时间。死区时间由振荡器的下降沿决定，该电路的死区时间t_d=145C₁[12/(12－3.6/R₁)]。R₂及C₂组成斜坡补偿网络，以保证控制电路的稳定。C₅实现软启动。由图3可以看出脚1的电位0.5V时无脉宽输出。如图5所示，脚1经电容C₅到地，开机后随着电容的充电，当电容电压高于0.5V时才有脉宽输出，并随着电容电压的升高脉冲逐渐变宽，完成软启动功能。对主电路来的反馈电压，由C₃及R₅和电压误差放大器组成了电压环的PI调节器。另外，系统还有较完善的保护电路。

当系统输入电压过压或者欠压时（过/欠压判断电路略），可使图5中的过/欠压输入端为低电平，光耦OP₁输出高电平，因此，就会通过加速电容C₆和二极管D₆对UC3846的脚16施加正脉冲，从而使图3所示的UC3846芯片内部晶闸管导通，通过内部电路使脚1电平被拉至接近地电平，电路进入保护状态，UC3846芯片输出脉冲封锁。另外，光耦OP₁输出的高电平使三极管Q407饱和导通接地。由于电容C₆的加速作用，三极管Q407比前述晶闸管导通稍微迟后。由于三极管的导通压降小于晶闸管的导通压降，晶闸管不能维持导通即晶闸管恢复关断。当过/欠压故障消除后，三极管Q407截止，系统重新输出脉冲。

当过流或者过载时，比较器LM393输出低电平，光耦OP₂输出高电平，通过D₇加在脚16，同样会封锁脉冲输出。由于晶闸管维持导通，所以系统当不过流不过载时，必须重新启动才能有脉冲输出。