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芯片外置電阻RC如何實現振蕩器功能?

這篇文章來實現DC-DC控制器內部的振蕩器模塊功能。

在調試DC-DC控制器時,如果要改變其開關頻率,通常是修改芯片外圍的RC參數, 如下圖所示。

結合常用芯片UC3842系列的內部框圖,實現方式如下:

實現方案如下:

根據上述的原理,實現的思路:

使用一個電源對電容C先充電,再放電。因為在電容充電后期,電壓變化緩慢,這部分電壓需要去掉,同理,在放電后期,電壓變緩,也不需要放電為0,為了更精確控制開關頻率,振蕩器的頻率需要準確,故而,只截取電容充放電的一部分。

基于上述的思路 ,設計電路如下:

在另外一款經典的芯片TL494數據手冊上寫了第二種方案實現振蕩器的功能。TL494這款芯片在10年前上大學那會,電子設計大賽的電源題目,最常見的就是這款芯片。

在《開關電源原理設計及實例》這本書里面,作者專門講了這兩款經典的DC-DC控制器。

TL494數據手冊中實現思路如下:

理解下來就是使用一個恒流源(a constant current)對電容CT進行充電,恒流源的大小由RT來控制,當電容電壓達到3V時,開始放電,放電結束后,繼續對其進行充電。

實現原理如下:

同樣實現了芯片內部振蕩器的原理。

但是可以看出,不同的芯片外置同樣的R=50kΩ,C=1nF的器件,內部的振蕩頻率并不一樣。UC3842仿真振蕩器頻率36KHz,而TL494只有19KHz。差異原因來源于對電容充放電思路不一樣。

在某些規格書上能看到下面振蕩頻率計算公式,同一顆芯片,同樣的RC器件,內部的振蕩頻率也不一樣。

不同芯片同樣的RC,內部實現原理存在差異,振蕩頻率自然不一樣。但是對于同一顆芯片,k的取值不同的原因是為了當外部C不一樣時,內部寄生參數存在差異,使用不同的K來補償內部寄生參數的影響。

以上即為開關電源DC-DC內部振蕩器實現原理。

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