Fairchild UC3844

Конечно, вот подробное описание микросхемы UC3844, ее технические характеристики, парт-номера и совместимые аналоги.

UC3844 — Общее описание

UC3844 — это популярная, высокопроизводительная микросхема широтно-импульсного модулятора (ШИМ-контроллер) с фиксированной частотой и токовым режимом управления. Она была разработана компанией Fairchild Semiconductor (позже вошедшей в ON Semiconductor) и стала отраслевым стандартом для построения импульсных источников питания (ИИП) малой и средней мощности.

Ключевая идея: Управление силовым ключом (чаще всего MOSFET) на основе тока, протекающего через него, а не только выходного напряжения. Это обеспечивает:

• Автоматическую коррекцию по току в каждом цикле.
• Защиту от перегрузки по току на уровне цикла.
• Упрощенную петлю обратной связи (только одна катушка индуктивности в силовой части).
• Преимущественное распределение тока между несколькими источниками при параллельном включении.

Основная сфера применения:

• Обратноходовые преобразователи (Flyback) для зарядных устройств, блоков питания ПК, бытовой электроники.
• Повышающие (Boost) и понижающие (Buck) преобразователи.
• Источники питания с гальванической развязкой.

Ключевые технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | Примечание | | :--- | :--- | :--- | | Тип контроллера | ШИМ, токовый режим, фиксированная частота | | | Топология | Поддерживает изолированные и неизолированные схемы (Flyback, Forward, Buck, Boost) | Наиболее часто используется в обратноходовой (Flyback) | | Диапазон рабочего напряжения | Запуск: 16 В (тип.)
Отключение (UVLO): 10 В (тип.)
Макс. напряжение питания (Vcc): 30 В | Характерна особенность: для запуска требуется напряжение >16В, после запуска может работать от ~12В. | | Выходной ток затвора (пиковый) | ±1 А | Позволяет напрямую управлять мощными MOSFET без дополнительного драйвера. | | Частота работы | До 500 кГц | Задается внешними RC-цепочками на выводе Rt/Ct. Типичный диапазон 50-250 кГГц. | | Встроенный источник опорного напряжения | 5 В (±1%), 50 мА | Для питания внутренней логики и в качестве точного внешнего опорного напряжения. | | Цикл работы (Duty Cycle) | Максимум ~50% | Ключевое отличие от UC3845! Ограничение вводится для надежной работы обратноходового преобразователя. UC3845 имеет лимит ~100%. | | Токовый компаратор | Порог: 1.0 В | Напряжение с токового шунта (с выхода усилителя ошибки) сравнивается с этим порогом. | | Температурный диапазон | 0°C до +70°C (коммерческий) | Для промышленного диапазона (-40°C до +85°C) существуют версии UC2844 (пром.) и UC1844 (воен.). | | Корпус | DIP-8, SOIC-8 | Наиболее распространенные варианты. |

Особенности и внутренняя структура:

1. Усилитель ошибки (Error Amp): Инвертирующий усилитель для сравнения выходного напряжения (через оптопару) с опорным 2.5В.
2. Токовый компаратор (Current Sense Comparator): Сравнивает сигнал с токового шунта (вывод 3) с выходным сигналом усилителя ошибки. Основной элемент защиты.
3. Таймер (Oscillator): Задает частоту ШИМ.
4. Триггер (PWM Latch): Обеспечивает один импульс за такт, предотвращая двойные срабатывания.
5. Выходной каскад (Totem Pole Output): Мощный двухтактный выход для управления затвором MOSFET.
6. Схема UVLO (Undervoltage Lockout): Отключает контроллер при низком напряжении питания.

Парт-номера и совместимые модели

Микросхемы семейства UCx84x различаются по температурному диапазону и максимальному циклу работы (Duty Cycle).

1. Прямые аналоги и варианты от Fairchild/ON Semiconductor:

• UC1844 — Военный температурный диапазон (-55°C до +125°C), макс. цикл ~50%.
• UC2844 — Промышленный температурный диапазон (-40°C до +85°C), макс. цикл ~50%.
• UC3844 — Коммерческий температурный диапазон (0°C до +70°C), макс. цикл ~50%. Наиболее распространенная.
• UC3845 — Полный аналог UC3844, но с максимальным циклом работы ~100%. Подходит для прямоходовых (Forward) и понижающих (Buck) преобразователей.

2. Совместимые аналоги от других производителей (Функционально полные замены, pin-to-pin):

• KA3844 — от Samsung (ныне System General).
• SG3844 — от STMicroelectronics.
• CS3844 — от Cherry Semiconductor.
• ML3844 — от Micro-Linear.
• IR3844 — от International Rectifier.
• TL3844 — от Texas Instruments.
• AP3844 — от BCD Semiconductor.
• DBL3844 — от Diodes Incorporated.
• W3844 — от Wingtech (Китай).

Важное примечание: Аналоги с суффиксом "5" (UC3845, KA3845, SG3845 и т.д.) также являются полными вывода-в-вывода аналогами, но имеют максимальный цикл в ~100%. Их можно использовать вместо UC3844, если ограничение по duty cycle не критично для конкретной схемы. Обратная замена (UC3844 вместо UC3845) может привести к неработоспособности схемы, рассчитанной на большой цикл.

3. Современные улучшенные аналоги (могут требовать пересчета обвязки):

Это более новые микросхемы с дополнительными функциями (пониженный ток запуска, улучшенная помехозащищенность, режим пониженного энергопотребления):

• ON Semiconductor NCP1200, NCP1251 — с детектированием нулевого тока.
• Power Integrations TNYxxx, TOPSwitch — монолитные решения (контроллер + MOSFET в одном корпусе).
• Infineon ICE2QS03, ICE3B0565 — современные контроллеры для обратноходовых схем.

Заключение

UC3844 — это проверенная временем, надежная и простая в применении микросхема, которая заложила основы для целого класса ИИП. Ее популярность обусловлена мощным выходным каскадом, точным токовым управлением и обширной элементной базой. При поиске замены в первую очередь следует обращать внимание на суффиксы "4" или "5" (максимальный цикл работы), а также на температурный диапазон (1/2/3). Большинство аналогов от разных производителей являются прямой заменой без изменения схемотехники.