UCC28061 具有可闻噪声抗扰度的自然交错过渡模式 PFC 控制器数据手册

该解决方案针对关注可闻噪声消除的消费类应用进行了优化，将转换模式的优势（高效率和低成本组件）扩展到比以前更高的额定功率。通过使用 Natural Interleave（自然交错）技术，两个通道都作为主通道（即没有从通道）运行，并同步至同一频率。这种方法提供了固有的强匹配、更快的响应，并确保每个通道都在转换模式下运行。
*附件：用于 80 PLUS 和 ENERGY STAR 的自然交错转换模式 PFC 控制器数据表.pdf

完整的系统级保护功能包括输入欠压、输出过压、开环、过载、软启动、相位故障检测和热关断。额外的 FailSafe 过压保护 （OVP） 功能可防止中间电压短路，如果未检测到，可能会导致灾难性的设备故障。

特性

• 自然交错功能
  • 简单的相位管理有助于符合轻负载高效标准
  • 具有双通道的故障安全 OVP 可防止电压感应故障引起的输出过压情况
  • 无传感器电流整形简化了电路板布局并提高了效率
  • 浪涌安全电流限制：
    • 防止浪涌期间的 MOSFET 导通
    • 消除输出整流器中的反向恢复事件
• 系统特点
  • 改进的可听噪声性能
  • 过压软启动
  • 集成掉电
  • 与传统的单相连续导通模式 （CCM） 相比，效率和设计灵活性更高
  • 输入滤波器和输出电容器电流消除：
    • 减少电流纹波，提高系统可靠性并减小大容量电容器
    • 减小了 EMI 滤波器尺寸
  • 支持使用低成本二极管，无需广泛的缓冲电路
  • 提高轻载效率
  • 改进的瞬态响应
  • 完整的系统级保护
  • 1A 拉电流/1.8A 灌电流栅极驱动器
• 应用
  • 100W 至 800W 电源
  • 赌博
  • D 到 A 机顶盒
  • 适配器
  • 液晶、等离子和 DLP 电视
  • 家庭音响系统

参数

方框图

1. 概述

• ‌产品名称‌：UCC28061
• ‌制造商‌：Texas Instruments
• ‌应用‌：适用于80 PLUS和ENERGY STAR标准的电源供应器，如游戏设备、机顶盒、适配器、LCD/Plasma/DLP TVs及家庭音频系统等。
• ‌主要特性‌：
  • 自然交错转换模式（Natural Interleaving™），提高音频噪声免疫力。
  • 高效的过渡模式PFC控制器，适用于高功率应用。
  • 集成多种保护功能，如输入欠压、输出过压、开环、过载、软启动、相位故障检测及热关断。

2. 关键规格

• ‌输入电压范围‌：85-265 VAC
• ‌输出功率范围‌：100 W至800 W
• ‌输出电压‌：最高可达400 VDC
• ‌效率提升‌：通过自然交错转换技术和传感器电流整形技术，提高系统效率和设计灵活性。

3. 功能特性

• ‌自然交错转换‌：两通道作为主通道运行，无需从通道，同步至相同频率，实现快速响应和强匹配。
• ‌软启动与过压保护‌：具有软启动功能，防止因电压感应故障导致的输出过压情况。
• ‌电流整形‌：无需复杂布局，简化电路板设计，提高效率。
• ‌输入滤波器与输出电容器电流抵消‌：减少电流纹波，提高系统可靠性和使用更小体积的滤波电容器。
• ‌故障安全过压保护‌：防止因中间电压短路导致的灾难性设备故障。

4. 电气特性

• ‌工作温度范围‌：-40°C至+125°C
• ‌VCC输入电压‌：14 V至21 V
• ‌VREF输出电压‌：典型值为6.00 V，负载变化时最大偏差为16 mV
• ‌误差放大器‌：跨导放大器，输出电流在负载变化时可自动调整，提高瞬态响应速度。
• ‌门驱动‌：具有高达1.5 A的源电流和32 mA的汇电流能力，支持快速开关操作。

5. 应用信息

• ‌操作理论‌：通过控制两个升压脉冲宽度调制（PWM）功率转换器的开通时间，实现高效的功率因数校正。
• ‌相位管理‌：自然交错技术使两个通道无需严格匹配的电感值即可实现接近180°的相位差，减少输入和输出纹波电流。
• ‌过流保护‌：采用单个电阻连续感应总电感电流，避免在过流条件下反复开启MOSFET，减少反向恢复电流引起的故障。

6. 设计示例

• ‌设计目标‌：以300 W LCD TV为例，详细说明了电路设计、电感选择、输出电容器选择、电阻计算等步骤。
• ‌PCB布局建议‌：使用星形接地技术，将滤波电容器靠近设备接地，以最小化干扰。

7. 封装与可用性

• ‌封装类型‌：SOIC-16封装
• ‌样品与量产状态‌：活跃产品，推荐用于新设计

8. 注意事项

• 在处理集成电路时，应遵守适当的静电放电（ESD）防护措施，以避免设备损坏。