这篇文章来实现DC-DC控制器内部的振荡器模块功能。
1 {4 l& a+ M. r: ?% j2 W在调试DC-DC控制器时,如果要改变其开关频率,通常是修改芯片外围的RC参数, 如下图所示。; K( v2 E# Y1 e0 W, M6 D
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8 I! W' E% ^+ e$ ^+ @& L! c结合常用芯片UC3842系列的内部框图,实现方式如下:9 Y) k) c0 F( d* n0 n$ t# [1 J
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* E1 b+ c! I: s3 K实现方案如下:
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1 ^2 b) X9 a# T; \9 I' T/ o根据上述的原理,实现的思路:5 U2 k1 D4 T% |# z4 ~0 F; T
使用一个电源对电容C先充电,再放电。因为在电容充电后期,电压变化缓慢,这部分电压需要去掉,同理,在放电后期,电压变缓,也不需要放电为0,为了更精确控制开关频率,振荡器的频率需要准确,故而,只截取电容充放电的一部分。& _+ m- J( c! F" C o
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基于上述的思路 ,设计电路如下:: z9 i5 r( w& @
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在另外一款经典的芯片TL494数据手册上写了第二种方案实现振荡器的功能。TL494这款芯片在10年前上大学那会,电子设计大赛的电源题目,最常见的就是这款芯片。) R7 b9 y% q6 `4 y' O
在《开关电源原理设计及实例》这本书里面,作者专门讲了这两款经典的DC-DC控制器。! K1 G# A& T" L4 e' e3 k, r
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3 ~( W; y. }6 \% O N# c8 I6 f' TTL494数据手册中实现思路如下:- Q" t# X+ Z& Q6 U% d; s0 v
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理解下来就是使用一个恒流源(a constant current)对电容CT进行充电,恒流源的大小由RT来控制,当电容电压达到3V时,开始放电,放电结束后,继续对其进行充电。
# C6 M; Y' v, d2 r2 \实现原理如下:
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同样实现了芯片内部振荡器的原理。
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* s# q# `8 Y+ r0 A. D/ b
但是可以看出,不同的芯片外置同样的R=50kΩ,C=1nF的器件,内部的振荡频率并不一样。UC3842仿真振荡器频率36KHz,而TL494只有19KHz。差异原因来源于对电容充放电思路不一样。% T% j% P5 p9 Q) v
在某些规格书上能看到下面振荡频率计算公式,同一颗芯片,同样的RC器件,内部的振荡频率也不一样。6 [5 P$ x- @( M' r% E
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不同芯片同样的RC,内部实现原理存在差异,振荡频率自然不一样。但是对于同一颗芯片,k的取值不同的原因是为了当外部C不一样时,内部寄生参数存在差异,使用不同的K来补偿内部寄生参数的影响。
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以上即为开关电源DC-DC内部振荡器实现原理。
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