UCC28070-Q1 汽车两相交错式连续导通 （CCM） 模式 PFC 控制器数据手册

UCC28070 是一种先进的功率因数校正器件，集成了两个 180° 异相工作的脉宽调制器 （PWM）。这种交错式 PWM作大大降低了输入和输出纹波电流，并且传导 EMI 滤波变得更加容易且成本更低。显著改进的乘法器设计为两个独立的电流放大器提供共享电流参考，确保在两个 PWM 输出中匹配平均电流模式控制，同时保持稳定、低失真的正弦输入线路电流。

该UCC28070包含多项创新，包括电流合成和量化电压前馈，以促进 PF、效率、THD 和瞬态响应的性能增强。包括频率抖动、时钟同步和转换速率增强在内的功能进一步扩展了潜在的性能增强。
*附件：UCC28070-Q1 交错式连续导通模式 PFC 控制器数据表.pdf

该UCC28070还包含各种保护功能，包括输出过压检测、可编程峰值电流限制、欠压锁定和开环保护。

特性

• 适用于汽车应用
• 具有
  固有电流匹配的交错式平均电流模式 PWM 控制
• 先进的电流合成器电流感应，可实现卓越的效率
• 高度线性度乘法器输出，具有内部量化电压
  前馈校正功能，可实现近乎一致的 PF
• 可编程频率（30 kHz 至 300 kHz）
• 可编程最大占空比钳位
• 可编程频率抖动率和幅度，可增强 EMI 降低
  • 幅度：3 kHz 至 30 kHz
  • 速率：高达 30 kHz
• 外部时钟同步功能
• 通过电压放大器
  输出转换速率校正实现增强的负载和线路瞬态响应
• 可编程峰值电流限制
• 偏置电源 UVLO、过压保护、开环检测和
  PFC 使能监测
• 外部 PFC 禁用接口
• VSENSE 和 VINAC 引脚上的开路保护
• 可编程软启动
• 20 引脚 TSSOP 封装

参数

概述

UCC28070-Q1 是一款专为汽车应用设计的交错式连续导通模式功率因数校正（PFC）控制器。它集成了两个相位差180°的脉冲宽度调制器（PWM），采用平均电流模式控制，并具备多种高级功能，如可编程频率、频率抖动、外部时钟同步等。

主要特性

• ‌交错式连续导通模式‌：减少输入和输出电流纹波，简化EMI滤波设计。
• ‌高度线性乘法器‌：提供近单位功率因数，改善EMI滤波。
• ‌可编程频率‌：范围从30kHz至300kHz，满足不同应用需求。
• ‌频率抖动‌：减少EMI噪声，增强系统电磁兼容性。
• ‌外部时钟同步‌：支持与外部时钟源同步，便于多相系统扩展。
• ‌增强的瞬态响应‌：包括电压放大器输出斜率校正，提高系统稳定性。
• ‌全面的保护功能‌：包括过压保护、欠压锁定、开环检测等。

应用领域

• ‌汽车电子‌
• ‌高功率密度电源‌
• ‌需要低EMI和高功率因数的应用‌

关键参数

• ‌供电电压‌：VCC 范围为10V至21V
• ‌PWM频率‌：可编程，范围30kHz至300kHz
• ‌最大占空比‌：可编程，高达98%
• ‌频率抖动幅度‌：3kHz至30kHz
• ‌工作温度范围‌：-40°C至125°C（结温）

功能框图

UCC28070-Q1 的功能框图展示了其核心组成部分，包括乘法器、电压误差放大器、电流放大器、PWM 比较器、振荡器、软启动电路和保护电路等。

工作原理

• ‌交错式控制‌：通过两个相位差180°的PWM信号控制两个开关管，实现交错导通，减少电流纹波。
• ‌平均电流模式控制‌：通过感测电感电流并与乘法器输出的参考电流进行比较，调整PWM占空比，实现功率因数校正。
• ‌乘法器‌：根据输入电压和输出电压误差放大器的输出生成参考电流，实现功率因数的闭环控制。
• ‌频率抖动和同步‌：通过内部振荡器或外部时钟源实现PWM频率的抖动和同步，减少EMI。

设计指南

• ‌电感选择‌：根据输出功率和纹波要求选择合适的电感值。
• ‌电流感测‌：使用电流互感器感测电感电流，并连接到控制器的CSA和CSB引脚。
• ‌软启动电容‌：选择合适的软启动电容值，以实现平滑的启动过程。
• ‌保护电路‌：设计合适的过压、欠压和过流保护电路，确保系统可靠性。
• ‌PCB布局‌：采用星形接地技术，将滤波电容和旁路电容尽可能靠近控制器引脚，以减少干扰。