1、启动时Vcc波形
新制动单元启动时UC2844的电源Vcc先下降再上升,最低到11V左右,由于UC2844欠压锁定的门限最大值为11V,因此这里有可能导致开关电源打嗝。而SIZE-D启动时Vcc下降幅度很小。 新制动单元波形 CH1:UC2844 Pin7(Vcc) CH3:UC2844 Pin6SIZE-D波形 CH1:UC2844 Pin7(Vcc) 通过上面的波形引申出两个问题 (1)启动时UC2844供电电源Vcc电压值为什么会先降低再上升?
启动时,除了给UC2844供电的辅助绕组外,各输出绕组的滤波电容上电压都很低(0V),因此输出绕组电压被钳位在较低的电压。由于此时辅助绕组输出滤波电容的电压较高(即UC2844电源电压Vcc),整流二极管无法导通,UC2844的工作电流全部来自滤波电容,因此UC2844电源Vcc会有一段时间的下降,直到辅助绕组电压高于滤波电容电压,辅助绕组开始给UC2844供电并给滤波电容补充能量,VCC电压升高。下图为辅助绕组整流二极管阳极电压波形,启动时阳极电压低于阴极电压(即UC2844电源Vcc电压)
(2)为什么新制动单元的Vcc电压降幅比SIZE-D大很多? 对比新制动单元和SIZE-D电路主要有三点不同 ① 新制动单元UC2844的 Vcc滤波电容为47uF,SIZE-D则为220uF。这样在UC2844启动之前,SIZE-D
的滤波电容储存的能量较多,启动后电压下降较慢。
② 新制动单元驱动电阻为10Ω,SIZE-D为100Ω,两者MOS管型号不同,但其输入电容Ciss相同,因
此SIZE-D驱动电流较小,Vcc负载比新制动单元小,SIZE-DVcc电压下降慢。
③ 变压器有一路绕组给Vcc供电,新制动单元Vcc限流电阻为10Ω,SIZE-D为36Ω,新制动单元Vcc
供电电流比SIZE-D大,这一点新制动单元优于SIZE-D。 综上,针对(1)、(2)做对比试验 (1) 针对Vcc滤波电容试验的波形如下 新制动单元,滤波电容加大为100uF,启动时Vcc最低为13.3V。SIZE-D滤波电容减小为47uF,启动时Vcc最低为12.9V,仍高于47uF滤波电容值的新制动单元。
(2)更改新制动单元MOS驱动电阻为100Ω,启动时Vcc最低仍为11V,表明此电阻对Vcc电压无影响。原因:MOS门极电压升到15V所需要的电量是一定的,亦即UC2844输出的能量是一定的,驱动电阻只是决定了电压上升的快慢,并不改变UC2844负载大小
2、UC2844 Pin1(电压反馈)波形
稳定工作时的波形(高分辨率模式)
CH1:UC2844 Pin1 CH2:UC2844 Pin3 CH3:MOS驱动
从上面的波形可以看出,UC2844 Pin1电压波动很大,有约1ms的时间为0V,即反馈光耦U10(CTR为200~400)处于饱和导通的状态,这段时间内MOSFET驱动完全关闭。从原理图上看,UC2844的Pin1与Pin8之间没有接电阻,光耦次级侧电流IC完全靠UC2844 Pin1提供,但是UC2844 Pin1的拉电流能力(误差放大器输出为高电平时的输出电流)很小(如下图所示),导致光耦次级IC很小,当主反馈电压偏高时,光耦IF增大,使得初、次级满足IF*CTR>IC,光耦饱和导通。
UC2844内部误差放大器特性
尝试在UC2844 的Pin1、Pin8之间接电阻,当Pin1电压低于Pin8电压(5V)时,Pin8可以通过此电阻给光耦次级侧提供电流,增大Ic,使光耦不进入饱和导通状态。通过实验对比可以看出加电阻确实可以使光耦一直工作在放大区,这样可以明显减小输出电压的纹波(实验中测试的是UC2844电源Vcc)
(1)加电阻2kΩ,稳态时波形如下,UC2844 Pin1电压在2.48V左右 CH1:UC2844 Pin1 CH2:MOS驱动
(2)加电阻4.7kΩ,稳态时波形如下,UC2844电源Vcc纹波150mV,Pin1电压2V左右 CH1:UC2844 Pin7(Vcc) CH2:MOS驱动 CH3:UC2844 Pin1
(3)未加电阻时波形如下,UC2844电源Vcc纹波高达530mV
CH1:UC2844 Pin7(Vcc) CH2:MOS驱动 CH3:UC2844 Pin1
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