SMPS Controller The KA3843A is a fixed frequency current-mode PWM controller IC manufactured by Fairchild Semiconductor (now part of ON Semiconductor).  

### **Specifications:**  
- **Input Voltage Range:** 8V to 30V  
- **Operating Frequency:** Up to 500kHz  
- **Output Duty Cycle:** 0% to 100%  
- **Reference Voltage:** 5V (±1%)  
- **Current Sensing Comparator:** High-speed, low-offset  
- **Under-Voltage Lockout (UVLO):** 8V (on) / 7.6V (off)  
- **Maximum Output Current:** ±1A (peak)  
- **Package Options:** DIP-8, SOIC-8  

### **Descriptions:**  
- Designed for DC-DC converter applications.  
- Features a trimmed oscillator for precise frequency control.  
- Includes a high-gain error amplifier for improved regulation.  
- Current-mode operation for simplified loop compensation.  

### **Features:**  
- **Current-Mode PWM Control**  
- **Automatic Feed-Forward Compensation**  
- **Latching PWM for Cycle-by-Cycle Current Limiting**  
- **Internal Adjustable Reference Voltage**  
- **Low Startup Current (<1mA)**  
- **High-Current Totem Pole Output**  

This IC is commonly used in switch-mode power supplies (SMPS), battery chargers, and other power conversion applications.

SMPS Controller# Technical Documentation: KA3843A Current Mode PWM Controller

## 1. Application Scenarios

### 1.1 Typical Use Cases
The KA3843A is a fixed-frequency current mode pulse-width modulation (PWM) controller IC primarily designed for  off-line and DC-to-DC converter applications . Its architecture makes it particularly suitable for:

*  Flyback Converters : The most common application, especially in low-to-medium power ranges (20W-150W)
*  Forward Converters : Used in applications requiring higher power delivery with transformer isolation
*  Boost Converters : For power factor correction (PFC) pre-regulators
*  Buck Converters : In step-down voltage regulator applications
*  Battery Chargers : Both for consumer electronics and industrial battery systems

### 1.2 Industry Applications

#### Consumer Electronics
*  Switched Mode Power Supplies (SMPS)  for televisions, monitors, and audio equipment
*  Adapter/Charger circuits  for laptops, tablets, and mobile devices
*  Set-top boxes and home entertainment systems 

#### Industrial Systems
*  Industrial power supplies  for control systems and automation equipment
*  Telecommunications power modules  for network infrastructure
*  LED driver circuits  for commercial and industrial lighting
*  Motor control power stages 

#### Computer Systems
*  Auxiliary power supplies  in desktop computers and servers
*  Peripheral power management  circuits

### 1.3 Practical Advantages and Limitations

#### Advantages:
*  Current Mode Control : Provides inherent cycle-by-cycle current limiting, simplified feedback loop compensation, and immediate response to line/load changes
*  Undervoltage Lockout (UVLO) : Built-in UVLO with hysteresis ensures reliable startup and shutdown
*  Low Startup Current : Typically 0.5mA, reducing stress on startup circuitry
*  High Output Drive : Capable of driving power MOSFETs directly with ±1A peak current capability
*  Oscillator Flexibility : External RC network allows frequency programming from below 1kHz to over 500kHz
*  Pulse-by-Pulse Current Limiting : Enhances system reliability and protection

#### Limitations:
*  Fixed Frequency Operation : Not suitable for applications requiring frequency modulation or spread spectrum techniques
*  Maximum Duty Cycle Limitation : Typically limited to less than 50% in practical applications due to slope compensation requirements
*  External Compensation Required : Needs careful external component selection for stable operation
*  Sensitivity to Noise : Current sense input is susceptible to switching noise, requiring careful PCB layout
*  Limited Synchronization Options : Basic synchronization capability compared to newer controllers

## 2. Design Considerations

### 2.1 Common Design Pitfalls and Solutions

#### Pitfall 1: Current Sense Signal Integrity
*  Problem : Noise spikes on current sense resistor causing premature pulse termination
*  Solution : Implement RC filter on current sense input (typically 1kΩ + 1nF), position sense resistor close to controller, use Kelvin connections

#### Pitfall 2: Insufficient Slope Compensation
*  Problem : Subharmonic oscillation at duty cycles above 50%
*  Solution : Add external ramp to current sense signal using RC network from oscillator to current sense input

#### Pitfall 3: Feedback Loop Instability
*  Problem : Poor transient response or oscillation
*  Solution : Proper compensation network design using Type 2 or Type 3 compensation, ensure adequate phase margin (>45°)

#### Pitfall 4: Startup Circuit Issues
*  Problem : Insufficient startup current or unreliable startup
*  Solution : Ensure startup resistor provides adequate current while minimizing power dissipation, consider active startup circuits for high-line applications

### 2.2 Compatibility Issues with Other Components

#### Power MOSFET Selection:
*  Gate Charge Compatibility : Ensure MOSFET gate charge doesn't exceed controller's drive capability
*  Switching Speed :