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初級啟動控制器UCC3960及其應(yīng)用
摘要：介紹了用于單端變換拓撲的初級啟動控制器UCC3960的工作原理，并給出了一個典型應(yīng)用電路。關(guān)鍵詞：初級啟動控制；自由振蕩器；同步；脈沖邊緣傳輸
引言
隨著信息技術(shù)與集成電路技術(shù)的發(fā)展，開關(guān)電源技術(shù)逐漸向智能化、小型化、低壓大電流分布式、N＋1冗余式供電發(fā)展，并要求其具有更高的動態(tài)響應(yīng)。在傳統(tǒng)的單端（含正激與反激式）PWM/PFM控制方式中，電源與遠端實現(xiàn)遙控、遙測、遙信功能的電路較復(fù)雜；在實現(xiàn)多電源N＋1冗余式均流供電方面難度較大；同時初級控制受到電源控制環(huán)路的非線性、延遲方面的限制，以及無法緊密耦合監(jiān)控輸出電流的變化，從而使動態(tài)響應(yīng)難以有大的提高。因此，采用次級控制的開關(guān)電源控制技術(shù)，開始在小功率單端變換器上得到了應(yīng)用。
圖1 UCC3960控制器內(nèi)部結(jié)構(gòu)
TI推出的初級啟動控制芯片UCC3960，可為次級PWM控制的，單端隔離的開關(guān)模式變換器提供所有的原邊所需功能。它可以廣泛應(yīng)用于次級PWM控制電路，尤其適用于會出現(xiàn)過流情況的系統(tǒng)。次級控制的輸出電壓采樣、電流檢測，直接與PWM級參考地相連，這是對電源功率變換技術(shù)的發(fā)展。
PWM控制信號可以通過簡單、低成本的隔離脈沖變壓器傳遞到初級功率開關(guān)上。次級控制有利于監(jiān)控具有緊密耦合的，模擬控制環(huán)路的系統(tǒng)負載。使輸出電流均流，輸出同步整流更容易實現(xiàn)。同時可以消除由于光耦器件或驅(qū)動變壓器參數(shù)的變化而造成環(huán)路增益變化的因素。
1 工作原理
UCC3960的原理框圖如圖1所示。
1.1 引腳描述
腳1SS（軟啟動）該腳提供初級軟啟動功能。其外接電容在電源啟動時決定了控制脈沖寬度的上升斜率。同時，該腳也是給腳2FB提供反饋信號的脈沖變壓器的返回端。
腳2FB（反饋）來自脈沖變壓器次級的上升沿啟動/下降沿關(guān)斷的脈沖寬度控制信號輸入端。該信號用于控制初級開關(guān)管的導(dǎo)通與截止，其幅值最小應(yīng)為Vss±2.0V，最大為Vss±7.0V，脈寬在25ns與200ns之間，Vss為腳SS上的電壓。
圖2 UCC3960的應(yīng)用電路
腳3RT（定時電阻）該腳與地之間連接一個電阻，以設(shè)定啟動振蕩器的自由振蕩頻率，fs=(8.0×10 9）/Rr。RT阻值在133kΩ與22.2kΩ之間，可產(chǎn)生的振蕩頻率在60kHz與360kHz之間。
腳4VREF（電壓基準(zhǔn)）5V基準(zhǔn)電壓可對外部負載提供10mA電流，同時也是內(nèi)部邏輯參數(shù)設(shè)置的基準(zhǔn)，該腳對地必須接一個最小為0.1μF的旁路電容。
腳5CS（電流傳感）這是一個逐周電流脈沖采樣與過流采樣輸入端。當(dāng)該腳信號電壓幅值超過1.0V時觸發(fā)一個逐周限流信號，超過1.375V時關(guān)斷輸出，并使UCC3960進入一個軟啟動周期。該腳容易受到噪聲干擾，最好在該腳與電流傳感器間加一RC低通濾波網(wǎng)絡(luò)。
腳6GND（地）所有模擬信號的參考地。
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