基于UC3842芯片的升压转换电路设计方案

　　UC3842 是一款固定频率电流模式 PWM 控制器。该 IC 专为离线和直流到直流转换器应用而设计，只需极少的外部元件。

　　我们将进一步讨论UC3842在升压转换电路中的应用。

　　升压转换电路概述

　　升压转换器在一定的输出功率下可以减小输出电流和输出滤波电容的电容和体积，广泛用于开关电源和电子镇流器。常用的控制方式有电压反馈控制和电流反馈控制。电流反馈控制可以强制电感电流跟踪参考电流信号，具有响应快的优点。

　　在连续电流模式（CCM）下工作时，升压转换器需要引入多种反馈方法。在非连续电流模式（DCM）下工作时，转换器自动整形输入电流，并具有自然的零电流导通特性，需要小电感值，控制简单，适用于低功耗应用。

　　目前，对Boost转换电路的CCM模式进行了大量研究，建立了许多电路模型，取得了可喜的研究成果;对DCM模式的研究主要是DC/DC电路，而对AC/DC电路中DCM模式的研究很少。基于低功耗开关电源低成本、高性价比的要求，采用通用UC3842芯片设计了Boost转换电路，分析了DCM模式的工作特性和设计要点，仿真了设计电路验证的合理性。

　　DCM模式下升压变换器的电路模型有2个，分别命名为：DCM工作模式数学模型和DCM模式工作条件。有关这两个模型的详细说明》》

　　基于UC3842的DCM电路设计

　　基于加法器的DCM电路设计

　　DCM型升压电路包括两个控制环路，即电压环路和电流环路。其功能是消除电网电流尖峰，使输入电流变成正弦形状，与输入电压同相。对于单个开关周期，每个开关周期中的电流要求与输入电压成比例。

　　如果由于某种原因输出电压增加或输出电流增加，脉宽调制器将改变驱动信号的脉冲宽度，即占空比D，使斩波后的平均电压或峰值电流降低。从而达到功率因数校正的目的。基于加法器的DCM电路原理图如下图所示。

　　电压外环路使用加法器代替乘法器电路。电网侧的反馈电压用于确保电流信号为正弦信号，输出反馈电压用于确保输出电压为恒定值。两者由加法器U2合成。

　　输出信号被发送到UC3842电流环路中的误差放大器，与给定的基准电压进行比较，比较结果被发送到电流测量比较器。主电路中电感的峰值电流信号L（t）同时发送到电流测量比较器，两者的比较结果发送到PWM中RS锁存器的R输入端，内部振荡电路输出的时钟信号发送到PWM中RS锁存器的S输入端，
它共同控制开关管M1的打开和关闭。

　　结论

　　本文总结了基于UC3842芯片的升压转换电路设计方案。通过分析DCM模式下Boost变换器的电路，建立了DCM模式下Boost变换器的电路模型，研究了该模式下的占空比变化规律以及从DCM模式进入CCM模式的临界条件。

　　利用通用PWM调制器UC3842芯片，设计了一种基于加法原理的Boost转换电路，并通过仿真软件验证了所得到结论的正确性。

　　电路仿真结果表明，所设计的DCM电路能够满足电感电流完全跟随电压波形的要求，达到提高功率因数的目的。本研究为低成本低功耗开关电源的开发提供了设计思路。