PWM控制器UC3825在1MHz/100W功率信號(hào)源中的應(yīng)用

摘要：介紹了一種正弦波功率信號(hào)源電路，該電路用高速雙路PWM控制器UC3825為控制芯片，功率MOSFET為開關(guān)器件而構(gòu)成的推挽逆變器，逆變器輸出經(jīng)高頻LC濾波后輸出1MHz/100W正弦波功率信號(hào)。實(shí)驗(yàn)證明電路產(chǎn)生的波形質(zhì)量好，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便，并具有體積小，效率高的特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：功率信號(hào)源；推挽；脈寬調(diào)制；變換器

1引言
低頻小功率信號(hào)源往往用線性功率放大電路，其電路比較簡(jiǎn)單，波形質(zhì)量好，易于實(shí)現(xiàn)。而對(duì)于高頻、中大功率信號(hào)源用線性功率放大電路難以實(shí)現(xiàn)，特別是對(duì)于要求1MHz/100W正弦波功率信號(hào)源，采用線性功率放大電路，其電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)整困難，不易實(shí)現(xiàn)。而采用高速雙路PWM控制器UC3825為控制芯片，功率MOSFET為開關(guān)器件，經(jīng)LC高頻濾波，輸出1MHz/100W正弦波功率信號(hào)源，其波形質(zhì)量好，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，效率高。
2UC3825工作原理及性能  
UC3825管腳排列如圖1所示。其管腳功能如表1所示。

UC3825內(nèi)部電路主要由高頻振蕩器、PWM比較器、限流比較器、過(guò)流比較器、基準(zhǔn)電壓源、故障鎖存器、軟啟動(dòng)電路、欠壓鎖定、PWM鎖存器、輸出驅(qū)動(dòng)器等組成。其工作頻率可達(dá)1MHz，最大驅(qū)動(dòng)電流峰值高達(dá)1.5A，可用作電壓或電流型PWM控制器。

3主電路工作原理
3.1主電路結(jié)構(gòu)框圖
1MHz/100W功率信號(hào)源主電路框圖如圖2所示。UC3825輸出驅(qū)動(dòng)脈沖OUTA、OUTB直接驅(qū)動(dòng)功率MOSFET開關(guān)管S1、S2，S1、S2輪流導(dǎo)通，經(jīng)變壓器T推挽輸出，再經(jīng)L、C濾波輸出一正弦波到負(fù)載Ro上。由于電路工作在1MHz的頻率，所需濾波電感、電容都很小。

3.2工作時(shí)序波形圖
工作時(shí)序波形如圖3所示。

4實(shí)驗(yàn)參數(shù)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.1實(shí)驗(yàn)參數(shù)
實(shí)驗(yàn)參數(shù)分別是：
電源電壓DC40V
工作頻率1MHz
控制芯片UC3825N
控制方式電壓型PWM控制方式
開關(guān)器件2SK1941
變壓器磁芯EE28
初級(jí)10匝
次級(jí)30匝
負(fù)載（電阻）50Ω
4.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果
負(fù)載輸出電壓波形正弦波
電壓頻率1MHz
電壓幅度100V
輸出功率100W
5結(jié)語(yǔ)
用推挽式開關(guān)逆變電路實(shí)現(xiàn)1MHz/100W功率信號(hào)源，由于電路工作頻率高，濾波元件參數(shù)小，波形質(zhì)量好，所需的變壓器體積也小，調(diào)整容易，實(shí)現(xiàn)了功率信號(hào)源的高頻小型化。當(dāng)然，這是實(shí)驗(yàn)電路，還要進(jìn)一步完善。
實(shí)驗(yàn)中，在功率MOSFET漏源極間加RC緩沖電路即可，且功率開關(guān)管不需散熱器，由此可見(jiàn)該電路的效率較高。但是由于UC3825N是電流型PWM控制芯片，容易發(fā)熱，需要適當(dāng)調(diào)整驅(qū)動(dòng)電阻RG，經(jīng)實(shí)驗(yàn)，RG選為15Ω較好。