如何使用 UCC28056x 优化离线应用中的效率和待机功耗

主要介绍了如何使用 UCC28056x 优化离线应用中的效率和待机功耗，以满足现代产品法规对低待机功耗和高转换效率的要求。
*附件：如何使用 UCC28056x 优化离线应用中的效率和待机功耗.pdf

优化效率和待机功耗的方法

1. 利用突发模式（Burst Mode） ：UCC28056x 具备突发模式功能，可提升轻载效率与待机功耗表现。在进入和退出突发模式时，通过两个比较器阈值应用于 COMP 引脚电压来实现，其平均电压约为的 10%，意味着每个突发周期输送的功率约为 UCC28056 最大输出功率的 10%。进入突发模式时，前四个开关周期的导通脉冲宽度逐渐增加；退出前的最后四个开关周期，导通脉冲宽度逐渐减小，以此限制轻载条件下的可听噪声和对 EMI 滤波器的干扰。随着 PFC 级负载低于 10%，突发周期频率会降低以维持高效率。
2. 降低静态损耗
   • VOSNS 分压器 ：VOSNS 引脚通过电阻分压器设置 PFC 级输出调节点，反馈分压器的静态功耗可能较大，应使用尽可能大的反馈电阻，但过大会降低调节精度，其最大值需满足（为 100nA），并据此计算。
   • UCC28056x 和 UCC25630x 反馈 / BLK 分压器 ：对于 PFC 级后接 LLC 转换器的 AC/DC 系统，可将 VOSNS 电阻分压器配置为同时用作过渡模式升压 PFC 级的反馈分压器和 LLC 控制器 UCC25630x 的 BLK 引脚分压器，以减少静态功耗。需根据不同的分压比计算、和的合适值。
   • ZCD/CS 分压器 ：ZCD/CS 分压器在突发关闭状态下功耗最高，的电阻值可在一定程度上增加，但需满足精度要求，可通过公式计算和，并根据最大输入电压计算峰值功耗。
   • X 电容选择 ：X 电容用于抑制 EMI 噪声，其功耗取决于电容电流和等效串联电阻（ESR），可通过公式计算。选择 X 电容时，需考虑其电容值、ESR 和最大线电压等因素。
   • 有源 X 电容放电 ：一些应用需在指定时间内将 EMI 滤波器中的线间电容放电至合理电压，可采用并联泄放电阻的方法，但会增加静态功耗。更高效的方式是使用有源 X 电容放电功能，如 UCC256301 和 UCC256304 谐振控制器集成的功能，仅在检测到 AC 断开时才工作。
   • 桥整流器 ：桥整流器的功耗源于导通期间的正向电压和每个二极管的寄生电阻，总功耗与正向电压、平均电流和 RMS 电流有关，且正向电压随温度变化，存在结温上升与传导损耗降低之间的权衡。
   • MOSFET 选择 ：升压开关元件的总功耗包括传导损耗和开关损耗，传导损耗与 MOSFET 的 RMS 电流、导通电阻和温度系数有关，开关损耗与漏源电压、开关频率、上升和下降时间以及栅极电荷等因素相关，应尽量减小 MOSFET 的栅极电荷以降低开关损耗。

待机功耗测量技巧

1. 功率计连接与设置 ：测量待机功耗时，应物理断开 PFC 级输出与测量仪器的连接，防止测量仪器的泄漏电流影响测量结果；将电压测量的正端子连接到面向 AC 电源的电线，避免测量 AC 线电压的功耗影响待机功率结果；将电流表连接在中性线，以避免高频噪声和电容耦合影响电流测量读数。建议使用具有积分功能的功率计，选择最低电压范围和合适的电流范围（需大于突发期间的峰值线电流），并使用电流探头测量峰值线电流。
2. 平均输入功率计算 ：在积分模式下，功率计计算测量间隔内 PFC 级消耗的 mWh，然后使用公式计算平均输入功率。
   

总结

UCC28056x 在整个负载范围内具有出色的待机功耗和效率性能，其突发模式操作可实现高轻载效率，使 PFC 在低功率模式下仍保持开启，简化了系统整体复杂性，并允许下游转换器采用更窄的输入电压范围，有助于设计满足最新的电源标准。