UCC28070-Q1 汽車兩相交錯(cuò)式連續(xù)導(dǎo)通 （CCM） 模式 PFC 控制器數(shù)據(jù)手冊(cè)

UCC28070 是一種先進(jìn)的功率因數(shù)校正器件，集成了兩個(gè) 180° 異相工作的脈寬調(diào)制器 （PWM）。這種交錯(cuò)式 PWM作大大降低了輸入和輸出紋波電流，并且傳導(dǎo) EMI 濾波變得更加容易且成本更低。顯著改進(jìn)的乘法器設(shè)計(jì)為兩個(gè)獨(dú)立的電流放大器提供共享電流參考，確保在兩個(gè) PWM 輸出中匹配平均電流模式控制，同時(shí)保持穩(wěn)定、低失真的正弦輸入線路電流。

該UCC28070包含多項(xiàng)創(chuàng)新，包括電流合成和量化電壓前饋，以促進(jìn) PF、效率、THD 和瞬態(tài)響應(yīng)的性能增強(qiáng)。包括頻率抖動(dòng)、時(shí)鐘同步和轉(zhuǎn)換速率增強(qiáng)在內(nèi)的功能進(jìn)一步擴(kuò)展了潛在的性能增強(qiáng)。
*附件：UCC28070-Q1 交錯(cuò)式連續(xù)導(dǎo)通模式 PFC 控制器數(shù)據(jù)表.pdf

該UCC28070還包含各種保護(hù)功能，包括輸出過壓檢測(cè)、可編程峰值電流限制、欠壓鎖定和開環(huán)保護(hù)。

特性

• 適用于汽車應(yīng)用
• 具有
  固有電流匹配的交錯(cuò)式平均電流模式 PWM 控制
• 先進(jìn)的電流合成器電流感應(yīng)，可實(shí)現(xiàn)卓越的效率
• 高度線性度乘法器輸出，具有內(nèi)部量化電壓
  前饋校正功能，可實(shí)現(xiàn)近乎一致的 PF
• 可編程頻率（30 kHz 至 300 kHz）
• 可編程最大占空比鉗位
• 可編程頻率抖動(dòng)率和幅度，可增強(qiáng) EMI 降低
  • 幅度：3 kHz 至 30 kHz
  • 速率：高達(dá) 30 kHz
• 外部時(shí)鐘同步功能
• 通過電壓放大器
  輸出轉(zhuǎn)換速率校正實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)的負(fù)載和線路瞬態(tài)響應(yīng)
• 可編程峰值電流限制
• 偏置電源 UVLO、過壓保護(hù)、開環(huán)檢測(cè)和
  PFC 使能監(jiān)測(cè)
• 外部 PFC 禁用接口
• VSENSE 和 VINAC 引腳上的開路保護(hù)
• 可編程軟啟動(dòng)
• 20 引腳 TSSOP 封裝

參數(shù)

概述

UCC28070-Q1 是一款專為汽車應(yīng)用設(shè)計(jì)的交錯(cuò)式連續(xù)導(dǎo)通模式功率因數(shù)校正（PFC）控制器。它集成了兩個(gè)相位差180°的脈沖寬度調(diào)制器（PWM），采用平均電流模式控制，并具備多種高級(jí)功能，如可編程頻率、頻率抖動(dòng)、外部時(shí)鐘同步等。

主要特性

• ?交錯(cuò)式連續(xù)導(dǎo)通模式?：減少輸入和輸出電流紋波，簡(jiǎn)化EMI濾波設(shè)計(jì)。
• ?高度線性乘法器?：提供近單位功率因數(shù)，改善EMI濾波。
• ?可編程頻率?：范圍從30kHz至300kHz，滿足不同應(yīng)用需求。
• ?頻率抖動(dòng)?：減少EMI噪聲，增強(qiáng)系統(tǒng)電磁兼容性。
• ?外部時(shí)鐘同步?：支持與外部時(shí)鐘源同步，便于多相系統(tǒng)擴(kuò)展。
• ?增強(qiáng)的瞬態(tài)響應(yīng)?：包括電壓放大器輸出斜率校正，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。
• ?全面的保護(hù)功能?：包括過壓保護(hù)、欠壓鎖定、開環(huán)檢測(cè)等。

應(yīng)用領(lǐng)域

• ?汽車電子?
• ?高功率密度電源?
• ?需要低EMI和高功率因數(shù)的應(yīng)用?

關(guān)鍵參數(shù)

• ?供電電壓?：VCC 范圍為10V至21V
• ?PWM頻率?：可編程，范圍30kHz至300kHz
• ?最大占空比?：可編程，高達(dá)98%
• ?頻率抖動(dòng)幅度?：3kHz至30kHz
• ?工作溫度范圍?：-40°C至125°C（結(jié)溫）

功能框圖

UCC28070-Q1 的功能框圖展示了其核心組成部分，包括乘法器、電壓誤差放大器、電流放大器、PWM 比較器、振蕩器、軟啟動(dòng)電路和保護(hù)電路等。

工作原理

• ?交錯(cuò)式控制?：通過兩個(gè)相位差180°的PWM信號(hào)控制兩個(gè)開關(guān)管，實(shí)現(xiàn)交錯(cuò)導(dǎo)通，減少電流紋波。
• ?平均電流模式控制?：通過感測(cè)電感電流并與乘法器輸出的參考電流進(jìn)行比較，調(diào)整PWM占空比，實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正。
• ?乘法器?：根據(jù)輸入電壓和輸出電壓誤差放大器的輸出生成參考電流，實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)的閉環(huán)控制。
• ?頻率抖動(dòng)和同步?：通過內(nèi)部振蕩器或外部時(shí)鐘源實(shí)現(xiàn)PWM頻率的抖動(dòng)和同步，減少EMI。

設(shè)計(jì)指南

• ?電感選擇?：根據(jù)輸出功率和紋波要求選擇合適的電感值。
• ?電流感測(cè)?：使用電流互感器感測(cè)電感電流，并連接到控制器的CSA和CSB引腳。
• ?軟啟動(dòng)電容?：選擇合適的軟啟動(dòng)電容值，以實(shí)現(xiàn)平滑的啟動(dòng)過程。
• ?保護(hù)電路?：設(shè)計(jì)合適的過壓、欠壓和過流保護(hù)電路，確保系統(tǒng)可靠性。
• ?PCB布局?：采用星形接地技術(shù)，將濾波電容和旁路電容盡可能靠近控制器引腳，以減少干擾。