UCC28512 PFC/PWM 组合控制器数据手册

UCC28510 系列 PFC/PWM 组合控制器为任何需要符合 IEC1000–3–2 谐波降低要求的离线电源系统提供完整的控制功能。通过将 PFC 和 PWM 级的控制和驱动信号组合到单个器件中，可获得显著的性能和成本优势。通过管理两级的调制机制（PFC 的前沿调制和 PWM 的后沿调制），升压电容器中的纹波电流被最小化。

这些器件基于先前 PFC/PWM 组合控制器的平均电流模式控制架构和输入电压前馈，具有性能优势。两个新的关键 PWM 功能是可编程最大占空比和基本 PFC 频率的 2x PWM 频率选项。对于 PFC 级，这些器件具有改进的乘法器，并使用跨导放大器来增强瞬态响应。
*附件：ucc28512.pdf

PFC 部分的核心是一个三输入乘法器，用于生成线路电流的参考信号。UCC28510 系列具有高度线性化的乘法器电路，能够在整个线路和负载条件下为线路电流产生低失真参考。低偏移、高带宽电流误差放大器确保实际电感电流 （通过返回路径中的电阻器感应） 跟随乘法器输出命令信号。输出电压误差通过跨导电压放大器进行处理。

当输出电压落到某个调节窗口之外时，允许对电压放大器输出电容进行更快的充电/放电，从而增强电路的瞬态响应。PFC 部分具有许多附加功能，例如具有可选磁滞电平的 UVLO 电路、电压放大器的精确参考电压、零功率检测、OVP/启用、峰值电流限制、功率限制、大电流输出栅极驱动器。

PWM 部分具有峰值电流模式控制（具有斜坡信号以添加斜率补偿）、可编程软启动、精确的最大占空比钳位、峰值电流限制和高电流输出栅极驱动器。用于组合控制器的振荡器有两个版本。在 UCC28510、UCC28511、UCC28512 和 UCC28513 中，PWM 和 PFC 电路以相同的频率切换。在 UCC28514、UCC28515、UCC28516 和 UCC28517 中，PWM 级频率是 PFC 频率的两倍。PWM 级被抑制，直到 PFC 输出在启动期间达到其编程值的 90%。在线路压降和关断期间，该器件允许 PWM 级运行，直到 PFC 输出下降到其标称值的 47%（UCC28512、UCC28513、UCC28516 和 UCC28517）或 71%（UCC28510、UCC28511、UCC28514 和 UCC28515）。

特性

• 在一个器件中提供对 PFC 和 PWM 功率级的控制
• 领先的 PFC、后沿 PWM 调制，可降低纹波
• 内置 PFC 和 PWM 导通排序
• 用于 PFC 和 PWM 级的 2A 拉电流和 3A 灌电流栅极驱动
• 1nF 负载的典型上升时间和 7ns 下降时间
• PFC 特性
  • 用于连续导通模式作的平均电流模式控制
  • 高度线性乘法器，实现接近一致的功率因数
  • 输入电压前馈实现
  • 改进的负载瞬态响应
  • 精确的功率限制
  • 零功率检测
• PWM 特性
  • 峰值电流模式控制作
  • 1：1 或 1：2 PFC：PWM 频率选项
  • 可编程最大占空比
  • 可编程软启动
  • 两种滞后选项，满足不同的保持时间要求

参数

1. 产品概述

• ‌产品名称‌：UCC28512 PFC/PWM组合控制器
• ‌功能‌：集成PFC（功率因数校正）和PWM（脉宽调制）控制功能于单一设备中，满足IEC1000-3-2谐波减少要求。
• ‌调制方式‌：PFC采用前沿调制，PWM采用后沿调制，减少升压电容的纹波电流。

2. 主要特性

• ‌PFC特性‌：
  • 平均电流模式控制，适用于连续导通模式操作。
  • 高度线性乘法器，实现接近统一的功率因数。
  • 输入电压前馈实现，改善负载瞬态响应。
  • 准确功率限制和零功率检测。
• ‌PWM特性‌：
  • 峰值电流模式控制。
  • 可编程最大占空比。
  • PWM频率可选为PFC频率的1:1或1:2。
  • 可编程软启动。
  • 两个不同的保持时间要求的迟滞选项。

3. 电气规格

• ‌工作电压范围‌：VCC闲置电压20V，工作电压18V。
• ‌门驱动电流‌：连续0.4A，脉冲源电流-2.5A，脉冲沉电流3.5A。
• ‌最大结温‌：-55°C至150°C。
• ‌封装‌：20引脚N和DW封装。

4. 功能模块

• ‌PFC模块‌：包含电流乘法器、电压误差放大器、过压保护和使能功能。
• ‌PWM模块‌：包含电流放大器、电压误差放大器、软启动、占空比限制和过流限制。
• ‌振荡器‌：为PFC和PWM模块提供同步的时钟信号。

5. 应用优势

• ‌性能优势‌：结合PFC和PWM控制信号，减少成本并提高性能。
• ‌纹波电流减少‌：通过前沿和后沿调制策略，最小化升压电容的纹波电流。
• ‌设计灵活性‌：提供多种选项，如不同的UVLO（欠压锁定）阈值和迟滞、PWM频率选择等，以满足不同应用需求。

6. 设计考虑

• ‌PFC和PWM级联‌：通常设计为升压PFC级联降压型PWM级。
• ‌控制环路设计‌：需要分别设计PFC的电流环和电压环，以及PWM的电流环。
• ‌软启动和保护‌：实现软启动和过压、过流保护，确保系统可靠性。