UC3842在三相逆变器基极驱动开关电源中的 应用

用于交流电动机控制的三相逆变器,六个功率开关,无论采用的是功率晶体管、功率MOSFET,还是1GBT,它们的基极(或栅极)驱动,大都需要几个相互隔离的直流电源。有些系统使用50Hz电网电压,由变压器多二次绕组输出的方法获得,但此变压器的体积和重量往往太大。替代的办法是采用开关电源脉宽调制集成电路的DC/DC转换电源。

下面介绍采用UC3842的基极驱动电源,它使用于某型三相交流伺服驱动器中。

UC3842是一种单端隔离式电流型脉宽调制器集成电路,8引脚双列直插式塑料封装,是UNITRODE公司的产品。硅通公司生产的相同的产品是SG3842,我国北京半导体器件五厂同类产品型号为CW3842。UC3842的原理框图见图10-8。

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UC3842的主要特点:

·外接元件少,外围电路简单,价格便宜·无需输入变压器,起动电流小(<1mA)·具有精密电压基准源(±1%)

·大电流(1A)PWM输出级,可直接驱动功率MOS管·有欠电压封锁、电流限制保护

·工作频率可达500kHz

UC3842适用于20~50W小功率开关电源。在图10-9所示例子中,利用UC3842误差放大器和比较器组成双闭环控制:从检测绕组来的代表输出电压的反馈信号从2脚输入,在误差放大器中与2.5V基准电压比较后产生误差电压,作为电流比较器输入。另一个是一次绕组电流(通过R,检测)反馈信号从3脚进入,在电流比较器与误差电压比较,控制RS触发器,产生PWM信号,从6脚输出,经功率开关驱动高频变压器的一次绕组。双闭环控制结果,使输出电压在负载等因素变动情况下仍得到稳定输出。

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由于电流比较器输入端设置了1V钳位,当电流过大,R。上的电压超过1V,脉宽调制器立即关闭,达到限流保护的目的。再加上欠电压保护,使UC3842的开关稳压电源工作可靠。

该例振荡器频率约为45kHz,采用高频铁氧体E型磁心制作高频输出变压器,体积大为减小。几个二次绕组分别为三个供上侧开关的驱动电路电源、一个供下侧开关驱动电路共用的电源,另一些作为辅助电源。图中未画出整流和滤波部分。此开关电源可直接用于220V电网供电情况,不必输入变压器隔离。采用的N沟道功率MOSFET耐压应在700V以上。

类似电路也可用于大功率H桥四个功率开关基极(栅极)驱动电源,用于直流电动机或步进电动机相绕组驱动和控制。


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