开关电源技术
电气特性（VCC＝15V，RT＝10k，CT＝3.3nF，TA＝Tlow到Thigh，除非另有规定） 特 性 基准部分 基准输出电压（IO＝1.0mA,TJ＝25℃） 线路调整（VCC＝12V~25V） 负载调整（IO＝1.0mA~20mA） 热稳定性 超过线性，负载和温度的总输出值 输出噪声电压（f=10Hz~10kHz,TJ=25℃） 长期稳定性（TA＝125℃~1000Hours） 输出短路电流 振荡器部分 频率 TJ＝＋25 ℃ TA=Tlow~Thigh 频率随电压改变值（VCC＝12V~25V） 频率随温度的变化TA＝Tlow~ Thigh 振荡器电压摆幅（峰~峰） 放电电流（VOSC＝2.0V） TJ＝＋25 ℃ TA=Tlow~Thigh 误差放大器部分 电压反馈输入（VO＝2.5V） 输入偏置电流（VFB＝2.7V） 开环电压增益（VO＝2.0V~4.0V） 单位增益带宽（TJ＝＋25℃） 电源电压抑制率（VCC＝12V~25V） 输出电流 吸入（VO＝1.1V，VFB＝2.7V） 源（VO＝5.0V，VFB＝2.3V） 输出电压摆幅 高态（RL＝15k，VFB＝2.3V） 低态（RL＝15k~Vref，VFB＝2.7V） 电流传感部分 电流传感输入电压增益（注4.5） 最大电流传感输入门限 电源抑制率VCC＝12~25V 输入偏置电流 16
符 号 Vref Regline Regload TS Vref Vn S ISC 最小 4.9 － － － 4.82 － － －30 典型 5.0 2.0 3.0 0.2 － 50 0.5 －85 52 － 0.2 5.0 1.6 8.4 － 2.5 －0.1 90 1.0 70 12 －1.0 6.2 0.8 3.0 1.0 70 －2.0 最大 5.1 20 25 － 5.18 － － －180 57 60 1.0 － － 9.3 9.5 2.55 －1.0 － － － － － － 1.1 3.15 1.1 － －10 单位 V mV mV mV/℃ V μV mV mA kHz ％ ％ V mA V μA dB MHz dB mA V V/V V dB μA fosc Δfosc/ΔV Δfosc/ΔT Vosc Idischg 47 46 － － － 7.5 7.2 VFB IIB AVOL BW PSRR ISink ISource VOH VOL AV Vth PSRR IIB 2.45 － 65 0.7 60 2.0 －0.5 5.0 － 2.85 0.9 － － 开关电源技术 传输延迟（电流传感输入到输出） 输出部分 输出电压 低态（ISink=20mA） （ISink=200mA） 高态（ISink=20mA） （ISink=200mA） 带有源欠压锁定的输出电压 VCC＝6.0V, ISink=1.0mA 输出电压升起时间（CL=1.0nF, TJ=25℃） 输出电压下降时间（CL=1.0nF, TJ=25℃） 欠电压锁定部分 起动门限 开机后最大工作电压 PWM（脉宽调制）部分 占空比 最大 最小 tPLH(in/out) － 150 300 ns V V ns ns V V VOL VOH VOL（UVLO） － － 13 12 － － － 15 0.1 1.6 13.5 13.4 0.1 50 50 16 10 96 － 0.4 2.2 － － 1.1 150 150 17 11 － 0 tr tr Vth VCC(min) 9.0 DCmax DCmin 94 － ％ 移相控制芯片UC3875
UC3875是美国Unitrode公司针对移相控制方案推出的PWM控制芯片，适用于全桥变换器中驱动四个开关管，四个输出均为图腾柱式结构，可以直接驱动MOSFET或经过驱动电路放大，驱动大功率MOSFET或IGBT。
UC3875主要包括以下九个方面的功能：工作电源、基准电源、振荡器、锯齿波、误差放大器和软起1．工作电源
UC3875的工作电源分为两个：VIN(pin11)和VC(pin10)，其中VIN是供给内部逻辑电路用，它对应与信动、移相控制信号发生电路、过流保护、死区时间设置、输出级。其内部机构框图如图2-6所示。
号地GND(pin20)；VC供给输出级用，它对应于电源地PWR GND(pin12)。这两个工作电源应分别外接有相应的高频滤波电容，而且GND和PWR GND应该相联于一点以减小噪声干扰和减少直流压降。
VIN设有欠压锁定输出功能（Under-Voltage Lock-Out，简称UVLO），当VIN的电压低于UVLO门槛电压时，输出级信号全部为低电平，当VIN高于UVLO门槛电压时，输出级才会开启，UC3875的UVLO门槛电压为10.75V。一般而言，VIN最好高于12V，这样能保证芯片更好地工作。VC一般在3V以上时就能正常工作，在12V以上工作性能会更好。因此一般可以把VIN 和VC接到同一个12V的电源上。
2．基准电源
UC3875在1脚提供一个5V的精密基准电源VREF，它可以为外部电路提供大约60mA的电流，内部3．振荡器
芯片内有一个高速振荡器，在频率设置脚FREQ SET(pin16)与信号地GND之间接一个电容和一个电阻可以设置振荡频率，从而设置输出级的开关频率。
4．锯齿波
斜率设置脚SLOPE(pin18)与某一个电源VX之间接一个电阻RSLOPE，为锯齿波脚RAMP(pin19)提供一
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设有短路保护电路。同时，VREF也有UVLO功能，只有当VREF达到4.75V时，芯片才能正常工作。
开关电源技术
个电流为VX /RSLOPE的恒流源。在RAMP与信号地GND之间接一个电
容CRAMP，就决定了锯齿波的斜率 dv／dt=VX／RSLOPE ·CRAMP，选定RSLOPE和CRAMP，就决定了锯齿波的幅值。一般在电压型调节方式中，VX直接接1脚的5V基准电压。
RAMP是PWM比较器的一个输入端，PWM比较器的另一端是误差放大器的输出端。在RAMP和PWM比较器的输入端之间有一个1.3V的偏置，因此适当地选择RSLOPE和CRAMP的值，就可使误差放大器的输出电压不能超过锯齿波的幅值，从而实现最大占空比限制。
5．误差放大器和软起动
误差放大器实际上是一个运算放大器，在电压型调节方式中，其同相端E/A+(pin4)一般接基准电压，反相端E/A-(pin3)一般接输出反馈电压，反相端E/A-与输出端E/A OUT(COMP)(pin2)之间接一个补偿网络，E/A OUT接到PWM比较器的一端。
软起动功能脚SOFT-START(pin6)与信号地GND之间接一个电容CSS，当SOFT-START正常工作时，芯片内有一个9μA的恒流源给CSS充电，SOFT-START的电压线性升高，最后达到4.8V。SOFT-START在芯片内与误差放大器的输出相接，当误差放大器的输出电压高于SOFT-START的电压时，误差放大器的输出电压被箝在SOFT-START的电压值。因此SOFT-START工作时，输出级的移相角从0o逐渐增加，使全桥变换器的脉宽从0开始慢慢增大，直到稳定工作，这样可以减小主功率开关管的开机冲击。当VIN低于UVLO门槛电压时，或电流检测端C/S+(pin5)电压高于2.5V时，SOFT-START的电压被拉到0V。当上述两种情况均不存在时，SOFT-START恢复正常工作。
6．移相控制信号发生电路
移相控制信号发生电路是UC3875的核心部分。振荡器产生的时钟信号经过D触发器(Toggle FF)2分
频后，从D触发器的“Q”和“Q”得到两个180°互补的方波信号。这两个方波信号从OUTA和OUTB输出，延时电路为这两个方波信号设置死区。OUTA和OUTB与振荡时钟信号同步。
PWM比较器将锯齿波和误差放大器的信号比较后，输出一个方波信号，这个信号与时钟信号经过“或非门”后送到RS触发器，RS触发器的输出“Q”和D触发器的“Q”运算后，得到两个180°互补的方波信号。这两个方波信号从OUTC和OUTD输出，延时电路为这两个方波信号设置死区。OUTC和OUTD分别领先于OUTB和OUTA，之间相差一个移相角，移相角的大小决定于误差放大器的输出与锯齿波的交截点。
7．过流保护
在芯片内有一个电流比较器，其同相端接电流检测端C/S+(pin5)，反相端在内部接一个2.5V电压。当
C/S+电压超过2.5V时，电流比较器输出高电平，使输出级全部为低电平，同时，将软起动脚的电压拉到0V。当C/S+电压低于2.5V后，电流比较器输出低电平，软起动电路工作，输出级的移相角从0°慢慢增大。实际上，也可以把C/S+用作一个故障保护电路，例如输出过压、输出欠压、输入过压、输入欠压等。当这些故障发生时，通过一定的电路转换成高于2.5V的电压，接到C/S+端，就可以对电路实现保护了。
8．死区时间设置
为了防止同一桥臂的两个开关管同时导通，同时给开关管提供软开关的时间，两个开关管的驱动信号
之间应该设置一个死区时间。芯片为用户提供了两个脚：A-B死区设置脚DELAY SET A-B(pin15)和C-D死区设置脚DELAY SET C-D(pin7)。在死区设置脚与信号地GND之间并接一个电阻和一个电容，就可以分别为两对互补的输出信号A-B，C-D设置死区时间。选择不同的电阻和电容，就可以设置不同的死区时间。
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9．输出级
开关电源技术
UC3875最终的输出就是四个驱动信号：OUTA(pin14)，OUTB(pin13)，OUTC(pin9)和OUTD(pin8)，
他们用于驱动全桥变换器的四个开关管。这四个输出均为图腾柱(totem-pole)驱动方式，都可以提供2A的驱动峰值电流，因此他们可以直接用于驱动MOSFET或经过隔离变压器来驱动MOSFET。 FREQ16触发器高速振荡器DQ≥110VccCLOCK SET17SQ时延电路A14OUTASYNC 12PWRSLOPE 18斜坡发生器时延电路B 和补偿电路≥1GND13 1.3VOUTB 19≥1 RAMPPWM15DELAY比较器SSETE/A OUT 2A-B(COMP) RQ=1≥1 ≥1时延电路C9 E/A-3PWMOUTC 误差触发器 E/A+4放大器时延电路D≥181VVccOUTD9uA7DELAYSETSOFT-6C-DSTARTC/S+5过流和11软起动Vin2.5V300uA5V内部偏置基准电压电流故障10.75/9.25V比较器1&Vref4.8V20GND图2-6 UC3875内部原理框图 19