ZVS移相全桥控制器UCC3895及其应用

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  • 1.引言:

    UCC3895芯片是Texaslnstruments公司生产的专用于PWM移相全桥DC/DC变换器的新型控制芯片。它在UC3875(79)系列原有功能的基础上增加了自适应死区设置和PWM软关断能力,这样就适应了负载变化时不同的准谐振软开关要求。同时由于它采用了BICMOS工艺,使得它的功耗更小,工作频率更高,因而更加符合电力电子装置高效率、高频率、高可靠的发展要求。通过不同的外围电路设置,既可工作于电压模式,也可工作于电流模式,并且软启动/软停止可按要求进行调节。

    2.UCC3895芯片介绍

    UCC3895芯片采用了20个引脚实现了以下功能:自适应死区时间设置;振荡器双向同步功能;电压模式控制或电流模式控制;软启动/软关断和控制器片选功能可编程;移相占空比控制范围0%~100%;内置7MHz带宽误差放大器;最高工作频率达到1MHz;工作电流低,500kHz下的工作电流仅为5mA;欠压锁定状态下的电流仅为150μA。

    UCC3895芯片是UC3875(79)系列芯片的升级,同后者相比,内部电路做了许多改进,设计更为方便,性能有所增加。下面介绍其部分主要引脚功能:

    EAP、EAN、EAOUT分别为误差放大器的同相输入端、反向输入端和输出端。

    CS和ADS CS是电流检测比较器的反相输入端。内部接到电流测量比较器负输入端和过流比较器正输入端以及ADS放大器。电流测量信号用于实现峰值电流模式控制中的逐周期限流,及过流关闭输出脉冲保护。过流关闭输出脉冲会导致一个重新的软启动过程。ADS是自适应死区时间设置,是该控制芯片新增的控制管脚,可设置最大和最小输出死区时间之比值。CS端的电压应限制在2.5V以下。当ADS与CS相连时,死区时间没有自适应调节功能;当ADS直接接地时,死区时间调节范围最大,此时,CS=0时的死区时间约为CS=2.0V(峰值电流限制值)时死区时间的4倍。当ADS接到CS和GND之间的电阻分压器上时(见图1),VADS-VCS项减小,使VDEL也减小,即死区调节量减小。ADS通过式(1)改变脚DELAB和DELCD上的输出电压值VDEL,叫从而改变输出死区。

    式(1)中VADS必须限制在0V到2.5V且必须小于等于VCS。图1给出与死区设置有关的电阻接线方法。

    DELAB和DELCD两引脚分别为两路互补输出端之间的死区时间设置。RDELAB通过DELAB端设置OUTA和OUTB之间的死区时间,RDELCD通过DELCD端设置OUTC和OUTD之间的死区时间。在该死区时间内,外部桥式变换器的功率器件实现谐振转换。两半桥允许不同的死区时间以适应不同的等效谐振电容充电电流。死区时间由式(2)决定:

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