UC3525的扩展占空比方案

Frank Xiao

DC/DC变换器控制芯片UC3525寿命已经超过20年,依然是市面上最常见的PWM(pulse width modular)控制器之一,集成了控制补偿环路,PWM驱动电路,5.1V高精度参考电压,同步引脚以实现多相并联需求,以及可配置的软启动电路以减小启动冲击等优点。UC3525作为芯片行业的明星产品被广泛应用于通信电源,大功率变换,辅助电源等通讯和工业应用场合。但是很多工程师在使用UC3525时主要诟病它的一点是:只能实现50%以下的占空比调节,因为OUTPUTA和OUTPUTB是互补的(如图1,图2所示),因此无法移植UC3525的成熟方案到大占空比需求的场合。

图1 UC3525内部框图

图2 UC3525可接受占空比范围

本文提出了两种实现UC3525占空比扩展的方案,如图3, 图4所示,并分析了这些方案的具体实现方式,以及实现原理。

图3 UC3525占空比扩展方案1

UC3525占空比扩展方案1具体实现方式如下:

将UC3525的11脚和14脚(即OUTPUTA脚和OUTPUTB脚)相连并接地,13脚通过上拉电阻接供电源并作为输出,即可扩展占空比至90%以上。分析内部图腾柱驱动逻辑,可以发现通过这种方法得到的驱动输出是反逻辑输出,即原OUTPUTA和OUTPUTB逻辑是最大时,该输出逻辑反而是最小,因此需要在该输出后面外加一反向器电路来调整整个控制回路的逻辑(或者使用反逻辑的开关管驱动芯片来实现控制逻辑的转换)。

图4 UC3525占空比扩展方案2

UC3525占空比扩展方案2具体实现方式如下:

将UC3525的13脚与15脚直接相连至供电源,11脚和14脚通过或逻辑门电路连接产生输出来实现占空比的正逻辑扩展。

注:从内部逻辑看,两种UC3525占空比扩展的方案均是把OUTPUTA和OUTPUTB的输出结合成为一个OUTPUT进行输出,这样就会导致OUTPUT的输出频率与原设置开关频率不匹配,即为原开关频率的2倍。

由此可见通过上述方法,我们可以实现UC3525占空比的扩展,并在使用占空比扩展电路时调整开关频率的配置为原设定频率的1/2。

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