COS3842, 3843, 3844, 3845 电流模式PWM控制器：工程师的“瑞士军刀”

1. 简介：COS384x系列——电源设计的“多面手”

COS384x系列是一组电流模式PWM控制器，专为离线式和DC-DC开关电源设计。它们不仅性能优越，还能大幅减少外部元件数量，简直是电源设计工程师的“瑞士军刀”。无论你是设计太阳能逆变器、电机控制器，还是电池充电器，COS384x系列都能轻松应对。

主要特性：

宽电压工作范围：8V到30V，适应多种电源环境。
低启动电流：<1mA，节能又环保。
5.1V参考电压：精度高达1%，稳如老狗。
高达500kHz的工作频率：响应迅速，适合高频应用。
自动前馈补偿：简化设计，提升稳定性。
欠压锁定（UVLO）：带滞回功能，防止误操作。
双脉冲抑制：避免误触发，提升可靠性。
高电流输出驱动：直接驱动N沟道MOSFET，省去外部驱动电路。

适用场景：

太阳能逆变器：高效转换太阳能。
开关稳压器：适用于任何极性的开关稳压器。
电机控制：精准控制电机转速。
电池充电器：快速充电，保护电池。
DC/DC电源：高效转换，稳定输出。

2. 参数详解：COS384x系列的“武功秘籍”

2.1 型号区别：COS3842、3843、3844、3845

型号	UVLO阈值（开启/关闭）	最大占空比
COS3842	16V / 10V	100%
COS3843	8.4V / 7.6V	100%
COS3844	16V / 10V	50%
COS3845	8.4V / 7.6V	50%

通俗解读：

COS3842/3844：适合离线式AC-DC应用，UVLO阈值较高，适合直接从交流电取电的场景。
COS3843/3845：适合DC-DC应用，UVLO阈值较低，适合已经稳压的输入电压。
占空比：COS3842/3843可以做到接近100%的占空比，适合需要高功率输出的场景；而COS3844/3845的占空比限制在50%，适合需要更精确控制的场景。

2.2 主要参数表

参数	最小值	典型值	最大值	单位
工作电压 (Vcc)	7.6	–	30	V
启动电流	–	0.1	0.3	mA
参考电压 (VREF)	4.95	5.0	5.05	V
振荡器频率 (fosc)	47	52	57	kHz
输出驱动电流 (Io)	–	–	±1	A

幽默解读：

工作电压：7.6V到30V，适应性强，就像一位全能运动员，既能跑马拉松，也能短跑冲刺。
启动电流：<1mA，节能环保，像极了现代人追求的“低碳生活”。
参考电压：5V精度高达1%，稳如老狗，电源设计中的“定海神针”。
振荡器频率：47kHz到57kHz，响应迅速，适合高频应用，像极了“闪电侠”。
输出驱动电流：±1A，直接驱动MOSFET，省去外部驱动电路，设计更简洁。

3. 应用案例：COS384x系列的“实战演练”

3.1 离线式反激转换器

场景：你需要设计一个离线式反激转换器，输入为通用交流电，输出为12V，功率为48W。

解决方案：使用COS3842作为PWM控制器，设计一个连续电流模式的PWM转换器。通过峰值初级电流控制，确保高效稳定的输出。

线路图：

输入：交流电通过整流桥转换为直流。
控制：COS3842控制MOSFET的开关，调节输出电压。
输出：通过变压器和整流电路，输出稳定的12V电压。

PCB设计建议：

接地：确保所有接地引脚单点接地，减少噪声。
电容布局：将0.1μF陶瓷电容靠近VCC引脚，减少电源噪声。

3.2 DC-DC降压转换器

场景：你需要设计一个DC-DC降压转换器，输入为24V，输出为5V，功率为10W。

解决方案：使用COS3843作为PWM控制器，设计一个降压转换器。通过调节占空比，确保输出电压稳定。

线路图：

输入：24V直流输入。
控制：COS3843控制MOSFET的开关，调节输出电压。
输出：通过电感和电容滤波，输出稳定的5V电压。

PCB设计建议：

散热：确保MOSFET和电感的散热良好，避免过热。
布线：尽量减少高频信号的走线长度，减少电磁干扰。

4. 对比进口品牌：COS384x的“民族自信”

进口品牌：TI（德州仪器）、Onsemi（安森美）、ST（意法半导体）、Microchip（美国微芯）的UC3842系列，虽然曾经是行业标杆，但如今看参数如下：

工作电压范围：UC3842的工作电压范围较窄，通常为8V到30V，而COS384x系列在低电压下的表现更为出色。
启动电流：UC3842的启动电流较大，通常在1mA以上，而COS384x系列启动电流<1mA，节能效果显著。
参考电压精度：UC3842的参考电压精度为±2%，而COS384x系列精度高达±1%，稳定性更佳。
价格与供货：进口品牌经常断货涨价，而COS384x系列供货稳定，价格实惠。

COS384x系列：工作电压范围宽，启动电流低，参考电压精度高，性能全面超越进口品牌。更重要的是，我们提供厂家技术支持，服务快捷，价格实惠。新时代了，增强民族自信，相信制造工业最集中的地方，竞争能出性价比。

5. 总结：COS384x系列——电源设计的“利器”

COS384x系列PWM控制器，凭借其优异的性能和广泛的应用场景，成为电源设计工程师的“利器”。无论是离线式AC-DC应用，还是DC-DC转换，COS384x系列都能轻松应对。

结尾：希望这篇文章能帮助您更好地了解COS384x系列，并在您的设计中发挥其最大潜力。如果您有任何问题或需要进一步的技术支持，请随时联系我们的代理商深圳市力贝电子有限公司，QQ906391763。记住，新时代了，增强民族自信，选择COS384x系列，让您的设计更上一层楼！

COS UC3842, 3843, 3844, 3845
www.cosine-ic.com 1Features
8-Vto30-VOperation
LowStart-upCurrent:<1mA 5.1-VReferenceTrimmedto1% CurrentModeOperationupto500KHz AutomaticFeed-forwardCompensation Under-voltageLockoutWithHysteresis LatchingPWMforCycle-by-CycleCurrent Limit Double-PulseSuppression HighCurrentOutputDriver Optimizedforoff-lineandDC-to-DC Converters AvailablePackaging: SOP8/TSSOP8/DIP8 Applications SolarInverters SwitchingRegulatorsofAnyPolarity MotorControl BatteryChargers DC/DCPowerSupplies PinDiagram Rev1.0 Copyright@2018CosineNanoelectronicsInc.Allrightsreserved Theinformationprovidedhereisbelievedtobeaccurateandreliable.CosineNanoelectronicsassumes noreliabilityforinaccuraciesandomissions.Specificationsdescribedandcontainedherearesubjected tochangewithoutnoticeonthepurposeofimprovingthedesignandperformance.Allofthisinformation describedhereinshouldnotbeimpliedorgrantedforanythirdparty.GeneralDescription TheCOSUC384xseriesofcontrollersare peakcurrentmodepulsewidthmodulators. Theyaredesignedtoofferimproved performanceandloweredexternalpartscount whenusedindesigningoff-lineorDC-to-DC switchingpowersupplies.Theinternally implementedcircuitsincludeanunder-voltage lockout(UVLO),featuringastart-upcurrentof lessthan1mA,andaprecisionreference trimmedforaccuracyattheerroramplifierinput. Otherinternalcircuitsincludelogictoensure latchedoperation,apulse-widthmodulation (PWM)comparatorthatalsoprovides current-limitcontrol,andatotem-poleoutput stagethatisdesignedtosourceorsink high-peakcurrent.Theoutputstage,suitable fordrivingN-channelMOSFETs,islowwhenit isintheoffstate. ThedifferencesbetweenCOSUC384xfamily memberaretheunder-voltagelockout thresholdsandthemaximumdutycycle ranges. ModelUVLO ThresholdMax.Duty Cycle COSUC384216V(Von) 10V(Voff)100% COSUC38438.4V(Von) 7.6V(Voff)100% COSUC384416V(Von) 10V(Voff)50% COSUC38458.4V(Von) 7.6V(Voff)50%Current-ModePWMControllers COS UC3842, 3843, 3844, 3845 www.cosine-ic.com 21.PinConfigurationandBlockDiagram Figure1.PinDiagram Table1.PinDescription Pin Name I/O Description 1COMP OOutputoftheerroramplifierforcompensation.Connectexternal compensationcomponentstothispintomodifytheerroramplifieroutput. Theerroramplifierisinternallycurrentlimitedsotheuserscancommand zerodutycyclebyexternallyforcingCOMPtoGROUND. 2VFB IInvertinginputtotheerroramplifier.Itisnormallyconnectedtothe switchingpowersupplyoutputthrougharesistordivider. 3ISENSE IAvoltageproportionaltoinductorcurrentisconnectedtothisinput.The PWMuseshisinformationtoterminatetheoutputswitchconduction.A voltagerampcanbeappliedtothispintorunthedevicewitha voltage-modecontrolconfiguration. 4RT/CT I/OTheoscillatorfrequencyandmaximumoutputdutycycleare programmedbyconnectingresistorRTtoVREFandcapacitorCTto ground.Operationupto1MHzispossible. 5GROUND PGroundreturnpin.Itfunctionsasbothpowergroundandanalogground. 6OUTPUT OOutputoftheon-chipdrivestage.Itdirectlydrivesthegateofapower MOSFET.Peakcurrentupto1Aaresourcedandsunkbythispin. OutputisactivelyheldlowwhenVCCisbelowtheturnonthreshold. 7VCC PPowersupplypinforthecontrolIC.Thispinshouldbebypassedwitha 0.1-µFceramiclowESLcapacitorwithminimaltracelengths.An additionalbypasscapacitoratleast10timesgreaterthanthegate capacitanceofthemainswitchingMOSFETusedinthedesignisalso requiredonVCC. 8VREF O5Vreference.ItprovideschargingcurrentforcapacitorCTthrough resistorRT.Forstability,thereferenceshouldbebypassedwitha0.1-µF ceramiclowESLcapacitorandminimaltracelengthtothegroundplane. COSUC3842,3843,3844,3845 www.cosine-ic.com 3 Figure2.COSUC3842and3843BlockDiagram (Note:withdutycyclesapproaching100%) Figure3.COSUC3844and3845BlockDiagram (Note:withdutycyclesapproaching50%) COS UC3842, 3843, 3844, 3845 www.cosine-ic.com 42.OrderingInformation Model OrderNumberPackagePackageOptionMarkingInformation COSUC3842SOP- UC3842BD 8 TapeandReel,3000 COS3842BD DIP- UC3842BN 8 Tube,50 COS3842BN COSUC3843COSUC3843BD SOP-8 TapeandReel,3000 COS3843BD COSUC3843BN DIP-8 Tube,50 COS3843BN COSUC3844COSUC3844BD SOP-8 TapeandReel,3000 COS3844BD COSUC3844BN DIP-8 Tube,50 COS3844BN COSUC3845COSUC3845BD SOP-8 TapeandReel,3000 COS3845BD COSUC3845BN DIP-8 Tube,50 COS3845BN 3.ProductSpecification 3.1AbsoluteMaximumRatings(1) Parameter Sym. Min Max Unit SupplyVoltage VCC 30 V AnalogInputs VFB,ISENSE -0.3 6 V OutputCurrent,SourceorSink IO ±1 A ErrorAmplifierOutputSinkCurrent ICOMP 10 mA OperatingJunctionTemperature TJ -40 +125 °C StorageTemperature TS -55 +150 °C LeadTemperature(soldering10s) TL +300 °C (1)Stressesexceedingtheabsolutemaximumratingsmaydamagethedevice.Thedevicemaynotfunctionorbeoperable abovetherecommendedoperatingconditionsandstressingthepartstotheselevelsisnotrecommended.Inaddition, extendedexposuretostressesabovetherecommendedoperatingconditionsmayaffectdevicereliability.Theabsolute maximumratingsarestressratingsonly. 3.2ThermalData Parameter Rating Unit PackageThermalResistance,RθJA (Juntion-to-ambient)150(SOP8) 90(DIP8)°C/W COS UC3842, 3843, 3844, 3845 www.cosine-ic.com 53.3RecommendedOperatingConditions Parameter Min. Typ. Max. Unit VccSupplyVoltage – – 30 V VFBInputVoltage – – 2.5 V ISENSEInputVoltage – – 1 V Sink/SourceLoadCurrent(average) – 200 mA ReferenceLoadCurrent 0 – 20 mA OscillatorFrequencyRange – 100 500 kHz OperatingJunctionTemperature -40 – +125 °C 3.4ElectricalCharacteristics (TypicalvaluesaretestedatVCC=20V,TA=25oC,unlessotherwisespecified.) Parameter Sym. Conditions Min.Typ.Max.Unit POWERSUPPLY SupplyVoltage VCC 7.6 – 30 V OperatingSupplyCurrent ISVFB=VISENSE=0V – 12 17 mA Start-upCurrent 0.1 0.3 mA REFERENCE OutputVoltage VREF 4.95 5.0 5.05 V LineRegulation ΔVREFVIN=8Vto30V – 10 20 mV LoadRegulation ΔVREFIL=0to20mA – 20 50 mV Temp.Stability ΔVREFOveroperatingrange 20 50 mV TotalOutputVariation VREFLine,Load,andTemperature4.9 – 5.1 V ShortCircuitOutputCurrent ISCVREF=0 30 100 180mA OSCILLATOR Frequency fOSCRT=10kΩ,CT=3.3μF 47 52 57 kHz VoltageStability Δf/ΔVINVIN=12Vto25V – 0.2 1 % TemperatureStability Δf/ΔTVIN=12Vto25V – 5 – % COS UC3842, 3843, 3844, 3845 www.cosine-ic.com 6ClockAmplitude VRT/CT – 1.6 – V ERRORAMPLIFIER InputVoltage VFB 2.42 2.5 2.58 V InputBiasCurrent IB – 0.1 2 μA OpenLoopVoltageGain GVOL2≤VCOMP≤4V 65 90 – dB Gain-BandwidthProduct GBPAV=0dB 0.7 1 – MHz PowerSupplyRejectionRatioPSRR1VIN=12Vto25V 60 70 – dB COMPSinkCurrent ISKVFB=2.7V,VCOMP=1.1V 2 12 – mA COMPSourceCurrent ISRCVFB=2.3V,VCOMP=5V -0.5 -1 – mA Low-levelOutputVoltage VOLVFB=2.7V; RL=15-kΩCOMPtoVREF0.8 1.1 V High-levelOutputVoltage VOHVFB=2.3V; RL=15-kΩCOMPtoGround5 6.2 V PWMCOMPARATOR Gain GCOMPG=ΔVCOMP/ΔVISENSE, 0V≤VISENSE≤0.8V2.85 3 3.15V/V MaxmumInputSignal VISENSE 0.9 1 1.1 V InputBiasCurrent IISENSE – -2 -10 μA PowerSupplyRejectionRatioPSRR2VCC=12Vto25V – 70 – dB DelaytoOutput tDLYVISENSEsteppedfrom0to2V 150 300 ns OUTPUTDRIVER Low-levelOutputVoltageVOLIISINK=20mA – 0.2 0.4 V VOLIIISINK=200mA – 1.6 2.2 V High-levelOutputVoltageVOHIISOURCE=20mA 18 19 – V VOHIIISOURCE=200mA 17 18 – V RiseTime tRCL=1nF – 50 150 ns FallTime tFCL=1nF – 50 150 ns COS UC3842, 3843, 3844, 3845 www.cosine-ic.com 7UNDER-VOLTAGELOCKOUT(UVLO) UVLOEnableThreshold UVLONCOS3842/3844 14.5 16 17.5 V COS3843/3845 7.8 8.4 9.0 V UVLOOffThreshold UVLOFFCOS3842/3844 8.5 10 11.5 V COS3843/3845 7.0 7.6 8.2 V PWMDUTYCYCLE MaximumDutyCycle DMAXCOS3842/3843 94 96 100 % COS3844/3845 47 48 50 % MinimumDutyCycle DMIN 0 % 4.ApplicationInformation 4.0Overview TheCOSUC384xseriesofpulsewidthmodulator(PWM)integratedcircuitsprovidethefeatures necessarytoimplementAC-DCorDC-to-DCfixed-frequencycurrentmodecontrolschemeswitha minimumnumberofexternalcomponents.Protectioncircuitryincludesundervoltagelockout(UVLO) andcurrentlimiting.Internallyimplementedcircuitsincludeastart-upcurrentoflessthan1mA,a precisionreferencetrimmedforaccuracyattheerroramplifierinput,logictoensurelatched operation,apulse-widthmodulation(PWM)comparatorthatalsoprovidescurrent-limitcontrol,anda totem-poleoutputstagedesignedtosourceandsinkhigh-peakcurrent.Theoutputstage,suitable fordrivingN-channelMOSFETs,islowwhenitisintheoff-state. ThedifferencesbetweenmembersofCOSUC384xseriesaretheUVLOthresholdsandmaximum duty-cycleasshowninTable2. Table2.DeviceInformation Model UVLOThreshold Max.DutyCycle COSUC384216V(Von) 10V(Voff)100% COSUC38438.4V(Von) 7.6V(Voff)100% COSUC384416V(Von) 10V(Voff)50% COSUC38458.4V(Von) 7.6V(Voff)50% COS UC3842, 3843, 3844, 3845 www.cosine-ic.com 8TypicalUVLOthresholdsof16V(ON)and10V(OFF)ontheCOSUC3842and3844devicesmake themideallysuitedtooff-lineAC-DCapplications.ThecorrespondingtypicalthresholdsfortheCOS UC3843and3845devicesare8.4V(ON)and7.6V(OFF),makingthemidealforusewithregulated inputvoltagesusedinDC-DCapplications.TheCOSUC3842and3843devicesoperateatduty cyclesapproaching100%.TheCOSUC3844and3845haveaduty-cyclerangeof0%to50%bythe additionofaninternaltoggleflip-flop,whichblankstheoutputoffeveryotherclockcycle. TheCOSUC384xusesanexternalresistortosetthechargingcurrentfortheexternalcapacitor, whichdeterminestheoscillatorfrequencyasfollowingequation: fOSC=1.72/(RRT×CCT) (1) Therecommendedrangeoftimingresistorvaluesisbetween5kΩand100kΩ;therecommended rangeoftimingcapacitorvaluesisbetween1nFand100nF. 4.1Open-LoopTestFixture Anopen-looplaboratorytestfixture(Figure4)isusedtodemonstratethesetupanduseoftheCOS UC3842devicesandtheirinternalcircuitry.Thetransistorand5-kΩpotentiometersamplethe oscillatorwaveformandapplyanadjustableramptotheISENSEterminals.Highpeakcurrents associatedwithcapacitiveloadsnecessitatecarefulgroundingtechniques.Timingandbypass capacitorsshouldbeconnectedclosetopin5inasinglepointground. Figure4.Open-LoopLaboratoryTestFixture COS UC3842, 3843, 3844, 3845 www.cosine-ic.com 94.2TypicalApplication AtypicalapplicationfortheCOSUC3842inanoff-lineflybackconverterisshowninFigure5.Itis capableofproviding48Wat12VoutputvoltagefromauniversalACinput.Thedesignusespeak primarycurrentcontrolinacontinuouscurrentmodePWMconverter. Figure5.AnOff-LineFlybackConverterScheme COS UC3842, 3843, 3844, 3845 www.cosine-ic.com 105.PackageInformation 5.1SOP8(PackageOutlineDimensions) 5.2DIP8(PackageOutlineDimensions)

UC3842BN数据手册