تراشه های UC3842/3/4/5 انتخاب خوب و بهینه ای برای منابع تغذیه OFF LINE و DC به DC می باشند. شكل ( 4-5 ) دیاگرام پایه این خانواده را نشان می دهد.

از ویژگیهای این خانواده عبارتند از:

1- راه اندازی با جریان كمتر از mA 1

2- دارا بودن یک ولتاژ مرجع مطمئن و دقیق برای استفاده در ورودی تقویت كننده خطا

3- قابلیت محدود كردن جریان

4- دارا بودن ترانزیستورهای خروجی با توانایی درایو كردن MOSFET های نوع N یا ترانزیستورهای BJT در جریان های با پیک بالا

5- عملكرد تا فركانس kHz500

6- دارا بودن قابليت قطع در صورت كافی نبودن ولتاژ ورودی ( UVLO )

تفاوت اساسی بين IC های اين خانواده در آستانه UVLO و زمان وظيفه ( D.C ) آنها می باشد كه در شكل ( 5-5 ) مقادير آنها برای تراشه های مختلف اين گروه داده شده است.

شكل ( 6-5 ) عملكرد بخش UVLO را بصورت حلقه هيسترزيس نشان می دهد. همانطور كه در شكل ديده می شود پس ماندی برابر 5 ولت در اثر نوسانات Vcc در نظر گرفته شده است. همانطوری كه گفته شد ماكزيمم D.C برای UC3842/3 به 100% و برای UC3844/5 به 50%

( توسط يک فليپ فلاپ نوع T كه در داخل IC وجود دارد ) محدود می شود. برای عملكرد بهينه در تراشه زمان مرده ( Dead Time ) نبايد از 15% پريود نوسان ساز داخلی تجاوز كند.

همچنين داريم:

D.C (max) = 1-(tdead-T) ( UC3842/3 )

D.C (max) = 1-(tdead-2T) ( UC3844/5 )

برای انتخاب مقادير Rt و Ct ابتدا بايد زمان مرده مدار مشخص گردد و سپس نزديكترين مقدار استاندارد خازن Ct از طريق شكل ( 7-5 ) بدست آيد. با داشتن فركانس مورد نياز برای مدار و مقدار Ct مقاومت Rt با استفاده از فرمول زير بدست می آيد:

Fosi (kHz) = 1.72/[Rt (kΩ)×Ct (µF)]

بايد توجه داشت كه IC های UC3844/5 دارای يک مقسم بر 2 بوسيله دو فليپ فلاپ برای داشتن ماكزيمم زمان وظيفه ( D.C ) 50% هستند. بدين دليل فركانس نوسان ساز داخلی بايد دو برابر فركانس سوئيچينگ مورد نظر انتخاب شود.

شكل ( 8-5 ) نمونه ای از قابليت كنترل جريان در اين خانواده از IC های PWM را نشان می دهد.

همانطور كه در شكل ديده می شود ابتدا جريان به ولتاژ تبديل شده و سپس به فيلتر پايين گذر ( RC ) يا ترانسفورمر داده شده و بعد وارد تراشه می شود. دليل استفاده از فيلتر يا ترانسفورمر جلوگيری از اسپايكهای موجود در لبه شكل موج جريان ( كه به خاطر ظرفيت خازنی در كلكتور ترانزيستور قدرت مدار بوجود می آيد ) می باشد. اگر اين حالت گذرا تضعيف نشود می تواند بصورت دائمی پالس خروجی PWM را حذف كند. ثابت زمانی مدار RC بايد تقريبأ برابر طول مدت وجود اسپايک باشد ( معمولأ چند صد نانو ثانيه كافی است ). در حالت استفاده از فيلتر رابطه پيک جريان حس شونده بصورت زير است:

Ip = (Vc-1.4)/3Rs

در فرمول فوق Vc ولتاژ خروجی تقويت كننده خطا ( E.A ) می باشد.

با بكارگيری ترانسفورمر قبل از فيلتر تلفات توان در مقاومت Rs و خطاهايی كه بوسيله جريان مبنا ايجاد می شود كاهش يافته و يک نوع ايزولاسيون خوب نيز انجام می شود.

در اين حالت نيز رابطه پيک جريان حس شونده بصورت زير می با شد:

Ip = N(VR/Rs) = N(Vc-1.4)/3Rs

در صورت استفاده از قابليت محدود سازی جريان چنانچه ولتاژ پايه 3 از IC به يک ولت برسد پيک جريان ( بدون ترانسفورمر ) بصورت زير معين می شود:

Imax = 1 (volt)/Rs

يكی از پايه های تقويت كننده در تراشه به ولتاژ V 2.5 با 2% خطا وصل بوده و از طریق پایه شماره 2 و پايه شماره 1 جبران سازی بصورت خارجی و برای كنترل كردن پاسخ فركانسی حلقه بسته مدار صورت می گيرد.

شكل ( 9-5 ) يک نوع جبران سازی برای پايداری در هر نوع توپولوژی با كنترل جريان بجز مبدلهای فلای بک و بوست را نشان می دهد. اجزای Zf قطبی را به حلقه فيدبک اضافه می كنند كه صفر حاصل از خازن فيلتر خروجی مدار را از بين می برد.

رگولاتورهای بوست و فلای بک صفری در نيمه راست صفحه مختلط و در تابع تبديل شان دارند. يک نمونه جبرانسازی برای اين مبدلها با هدف توليد قطبی توسط Cp و Rp در شكل ( 9-5 ) نشان داده شده است.

تقويت كننده خطا در اين تراشه ها می تواند جريان برون دهی تا mA 0.5 و درون دهی ( SINK ) تا mA 2 را داشته باشد. ضمنأ يک محدوديتی برای مقاومت Rf ( در قسمت جبرانساز ) بصورت زير داده شده است:

Rf (min) = [VE.A (max)-2.5]/0.5 (mA) = 7 (kΩ)

خروجی های UC3842/3/4/5 بصورت توتم پل بوده ( و SINGLE ENDED ) بوده و قابليت درايو كردن گيت ترانزيستورهای MOSFET با جريان پيک Amp 1 و BJT با جريان متوسط mA 200 را دارند. قرار دادن مقاومتی در خروجی ترانزيستورهای توتم پل برای محدود كردن جريان لازم جهت درايو MOSFET ها و BJT ها لازم است.

بدون اين مقاومت پيک جريان توسط dV/dt ترانزيستورهای توتم پل و خازن ترانزيستور خروجی معين می شود.

همچنين با بكارگيری يک ديود شوتكی در خروجی IC از منفی شدن ولتاژ خروجی كه باعث ناپايداری PWM می شود می توان جلوگيری كرد.

سری خانواده تراشه های UC3842/3/4/5 قابليت همزمانی ( استفاده از فركانس نوسان ساز خارجی بجای نوسان ساز داخلی ) را دارا می باشند. ساده ترين تركيب مداری در شكل ( 10-5 ) نشان داده شده است. البته بايد توجه داشت كه فركانس نوسان ساز داخلی بايد كمتر از فركانس پالس خارجی باشد ( بطور نمونه 20% فركانس خارجی با دامنه V 0.5 ).

PWM ها می توانند به يک CLOCK آنالوگ يا ديجيتالی ( مثل تراشه 555 يا يک ميكروپروسسور با برنامه نرم افزاری ) بصورت شكل ( 10-5 ) متصل شوند.

تراشه های UC3842/3/4/5 انتخاب خوب و بهینه ای برای منابع تغذیه OFF LINE و DC به DC می باشند. شكل ( 4-5 ) دیاگرام پایه این خانواده را نشان می دهد.

از ویژگیهای این خانواده عبارتند از:

1- راه اندازی با جریان كمتر از mA 1

2- دارا بودن یک ولتاژ مرجع مطمئن و دقیق برای استفاده در ورودی تقویت كننده خطا

3- قابلیت محدود كردن جریان

4- دارا بودن ترانزیستورهای خروجی با توانایی درایو كردن MOSFET های نوع N یا ترانزیستورهای BJT در جریان های با پیک بالا

5- عملكرد تا فركانس kHz500

6- دارا بودن قابليت قطع در صورت كافی نبودن ولتاژ ورودی ( UVLO )

تفاوت اساسی بين IC های اين خانواده در آستانه UVLO و زمان وظيفه ( D.C ) آنها می باشد كه در شكل ( 5-5 ) مقادير آنها برای تراشه های مختلف اين گروه داده شده است.

شكل ( 6-5 ) عملكرد بخش UVLO را بصورت حلقه هيسترزيس نشان می دهد. همانطور كه در شكل ديده می شود پس ماندی برابر 5 ولت در اثر نوسانات Vcc در نظر گرفته شده است. همانطوری كه گفته شد ماكزيمم D.C برای UC3842/3 به 100% و برای UC3844/5 به 50%

( توسط يک فليپ فلاپ نوع T كه در داخل IC وجود دارد ) محدود می شود. برای عملكرد بهينه در تراشه زمان مرده ( Dead Time ) نبايد از 15% پريود نوسان ساز داخلی تجاوز كند.

همچنين داريم:

D.C (max) = 1-(tdead-T) ( UC3842/3 )

D.C (max) = 1-(tdead-2T) ( UC3844/5 )

برای انتخاب مقادير Rt و Ct ابتدا بايد زمان مرده مدار مشخص گردد و سپس نزديكترين مقدار استاندارد خازن Ct از طريق شكل ( 7-5 ) بدست آيد. با داشتن فركانس مورد نياز برای مدار و مقدار Ct مقاومت Rt با استفاده از فرمول زير بدست می آيد:

Fosi (kHz) = 1.72/[Rt (kΩ)×Ct (µF)]

بايد توجه داشت كه IC های UC3844/5 دارای يک مقسم بر 2 بوسيله دو فليپ فلاپ برای داشتن ماكزيمم زمان وظيفه ( D.C ) 50% هستند. بدين دليل فركانس نوسان ساز داخلی بايد دو برابر فركانس سوئيچينگ مورد نظر انتخاب شود.

شكل ( 8-5 ) نمونه ای از قابليت كنترل جريان در اين خانواده از IC های PWM را نشان می دهد.

همانطور كه در شكل ديده می شود ابتدا جريان به ولتاژ تبديل شده و سپس به فيلتر پايين گذر ( RC ) يا ترانسفورمر داده شده و بعد وارد تراشه می شود. دليل استفاده از فيلتر يا ترانسفورمر جلوگيری از اسپايكهای موجود در لبه شكل موج جريان ( كه به خاطر ظرفيت خازنی در كلكتور ترانزيستور قدرت مدار بوجود می آيد ) می باشد. اگر اين حالت گذرا تضعيف نشود می تواند بصورت دائمی پالس خروجی PWM را حذف كند. ثابت زمانی مدار RC بايد تقريبأ برابر طول مدت وجود اسپايک باشد ( معمولأ چند صد نانو ثانيه كافی است ). در حالت استفاده از فيلتر رابطه پيک جريان حس شونده بصورت زير است:

Ip = (Vc-1.4)/3Rs

در فرمول فوق Vc ولتاژ خروجی تقويت كننده خطا ( E.A ) می باشد.

با بكارگيری ترانسفورمر قبل از فيلتر تلفات توان در مقاومت Rs و خطاهايی كه بوسيله جريان مبنا ايجاد می شود كاهش يافته و يک نوع ايزولاسيون خوب نيز انجام می شود.

در اين حالت نيز رابطه پيک جريان حس شونده بصورت زير می با شد:

Ip = N(VR/Rs) = N(Vc-1.4)/3Rs

در صورت استفاده از قابليت محدود سازی جريان چنانچه ولتاژ پايه 3 از IC به يک ولت برسد پيک جريان ( بدون ترانسفورمر ) بصورت زير معين می شود:

Imax = 1 (volt)/Rs

يكی از پايه های تقويت كننده در تراشه به ولتاژ V 2.5 با 2% خطا وصل بوده و از طریق پایه شماره 2 و پايه شماره 1 جبران سازی بصورت خارجی و برای كنترل كردن پاسخ فركانسی حلقه بسته مدار صورت می گيرد.

شكل ( 9-5 ) يک نوع جبران سازی برای پايداری در هر نوع توپولوژی با كنترل جريان بجز مبدلهای فلای بک و بوست را نشان می دهد. اجزای Zf قطبی را به حلقه فيدبک اضافه می كنند كه صفر حاصل از خازن فيلتر خروجی مدار را از بين می برد.

رگولاتورهای بوست و فلای بک صفری در نيمه راست صفحه مختلط و در تابع تبديل شان دارند. يک نمونه جبرانسازی برای اين مبدلها با هدف توليد قطبی توسط Cp و Rp در شكل ( 9-5 ) نشان داده شده است.

تقويت كننده خطا در اين تراشه ها می تواند جريان برون دهی تا mA 0.5 و درون دهی ( SINK ) تا mA 2 را داشته باشد. ضمنأ يک محدوديتی برای مقاومت Rf ( در قسمت جبرانساز ) بصورت زير داده شده است:

Rf (min) = [VE.A (max)-2.5]/0.5 (mA) = 7 (kΩ)

خروجی های UC3842/3/4/5 بصورت توتم پل بوده ( و SINGLE ENDED ) بوده و قابليت درايو كردن گيت ترانزيستورهای MOSFET با جريان پيک Amp 1 و BJT با جريان متوسط mA 200 را دارند. قرار دادن مقاومتی در خروجی ترانزيستورهای توتم پل برای محدود كردن جريان لازم جهت درايو MOSFET ها و BJT ها لازم است.

بدون اين مقاومت پيک جريان توسط dV/dt ترانزيستورهای توتم پل و خازن ترانزيستور خروجی معين می شود.

همچنين با بكارگيری يک ديود شوتكی در خروجی IC از منفی شدن ولتاژ خروجی كه باعث ناپايداری PWM می شود می توان جلوگيری كرد.

سری خانواده تراشه های UC3842/3/4/5 قابليت همزمانی ( استفاده از فركانس نوسان ساز خارجی بجای نوسان ساز داخلی ) را دارا می باشند. ساده ترين تركيب مداری در شكل ( 10-5 ) نشان داده شده است. البته بايد توجه داشت كه فركانس نوسان ساز داخلی بايد كمتر از فركانس پالس خارجی باشد ( بطور نمونه 20% فركانس خارجی با دامنه V 0.5 ).

PWM ها می توانند به يک CLOCK آنالوگ يا ديجيتالی ( مثل تراشه 555 يا يک ميكروپروسسور با برنامه نرم افزاری ) بصورت شكل ( 10-5 ) متصل شوند.