ucc28180中文资料【全】

可编程频率，连续传导模式(CCM)，升压功率因数校正(PFC) 特性说明

? 8 引脚解决方案（无需交流线路感测） ?宽范围可编程开关频率（对于金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET) 和基于绝缘栅双极型晶体管式(CCM) 下，以便实现交流-直流前端内升压预稳压器(IGBT) 的PFC 控制器为18kHz 至250kHz）

?针对iTHD 的经调整电流环路 ?减少的电流感测阀值（最大限度地减少并联中的功率耗散） ? 平均电流模式控制

? 软过流和逐周期峰值电流限制保护 ? 具有滞后恢复功能的输出过压保护 ? 可闻噪声最小化电路 ? 开环检测

? 在输出过压和欠压条件下提高动态响应

? 96% 的最大占空比（典型值） ? 针对无负载稳压的突发模式

? VCC 欠压闭锁(UVLO)，低附加动态功耗电流(ICC) 启动 (< 75μA)

应用范围

? 100 瓦到几千瓦范围内的通用交流输出，CCM 升压PFC 转换器 ? 服务器和台式机电源

? 大型家用电器（空调、冰箱）

? 工业电源（德国标准化学会(DIN) 电源轨）

? 平板电视（等离子(PDP)，液晶(LCD) 和发光二级管(LED)）电视

说明

UCC28180 是一款灵活且易于使用的，8 引脚，有源功率因数 (PFC) 控制器，此控制器运行在连续传导模式(CCM) 下，以便实现交流-直流前端内升压预稳压器的高功率因数、低电流失真和出色的

电压稳压。此控制器适用于100 瓦至几千瓦范围内在18kHz 至250kHz 的可编程开关频率内运行的通用交流输入系统，以便轻松支持功率MOSFET 和IGBT 开关。一个集成1.5A 和2A (SRC-SNK) 峰值栅极驱动输出，内部钳制电压15.2V（典型值），可实现快速接通、关闭，以及在无需缓冲电路的情况下轻松管理外部电源开关。

通过使用平均电流模式控制，在无需输入线路感测的情况下，即可实现输入电流低失真波形，从而减少了外部组建数量。此外，此控制器特有有经减少的电流感测阀值，以方便用小值分流电阻器来减少功率耗散，这在高功率系统中尤其重要。 为了实现低电流失真，此控制器还特有用于消除相关误差的经调整电流环路稳压电路。

说明（续）

简单外部网络可实现电流和电压控制环路的灵活补偿。此外，UCC28180 提供一个基于电压反馈信号的增强型动态响应电路，此电路可在快速负载瞬态情况下（过压和欠压情况）提高响应。UCC28180 内提供的一个独特的VCOMP 放电电路在电压反馈信号超过VOVP_L 时激活，从而使控制环路能够快速稳定并避免出现过压保护功能，此时，脉宽调制(PWM)

的关闭经常会引起可闻噪声。受控软启动在启动期间逐渐调节输入电流，并且减少电源开关上的应力。在此控制器上提供很多系统级保护，其中包括VCC UVLO，峰值电流限制，软过流，输出开环路检测，输出过压保护和开引脚检测(VISNS)。经调整的内部基准提供精确保护阀值和稳压设置点。用户可以通过将VSENSE 引脚下拉至低于0.82V 来控制低功耗待机模式。

绝对最大额定值（1）

在工作自由空气的温度范围内，所有的电压是相对于GND（除非另有说明）。电流积极进入，负出指定的终端。

（1）强调超越“绝对最大额定值”，即可能对器件造成永久性损坏。这些压力额定值只有与设备在这些或超出下包含任何其他条件的功能操作“的操作建议条件“是不是暗示。暴露于长时间的绝对最大额定值条件可能影响器件的可靠性。

推荐工作条件

在工作自由空气的温度范围内（除非另有说明）

热信息

(1) 有关传统和全新热度量的更多信息，请参阅IC 封装热度量应用报告（文献号：ZHCA543）。

(2) 在JESD51-2a 描述的环境中，按照JESD51-7 的规定，在一个JEDEC 标准高K 电路板上进行仿真，从而获得自然对流条件下的结至环境热阻抗。

(3) 通过在封装顶部模拟一个冷板测试来获得结至芯片外壳（顶部）的热阻。不存在特定的JEDEC 标准测试，但可在ANSI SEMI 标准G30-88 中找到内容接近的说明。

(4) 按照JESD51-8 中的说明，通过在配有用于控制PCB 温度的环形冷板夹具的环境中进行仿真，以获得结至电路板的热阻。

(5) 结至顶部的特征参数，( ψJT)，估算真实系统中器件的结温，并使用

JESD51-2a（第6 章和第7 章）中描述的程序从仿真数据中提取出该参数以便获得θJA。

(6) 结至电路板的特征参数，(ψJB)，估算真实系统中器件的结温，并使用JESD51-2a（第6 章和第7 章）中描述的程序从仿真数据中提取出该参数以便获得θJA 。

(7) 通过在外露（电源）焊盘上进行冷板测试仿真来获得结至芯片外壳（底部）热阻。不存在特定的JEDEC 标准测试，但可在ANSI SEMI标准G30-88 中找到了内容接近的说明。 电气特性

除非另有说明，VCC=15V直流，从0.1μFVCC和GND，-40°C≤TJ= TA≤+125°C。所有的电压是相对于GND。电流是积极进入，负出指定的终端。

8

（1）不生产测试。设计特点

电气特性（续）

除非另有说明，VCC=15V直流，从0.1μFVCC和GND，-40°C≤TJ= TA≤+125°C。所有的电压是相对于GND。电流是积极进入，负出指定的终端。

2）未经生产测试。设计特点

设备信息

引脚功能

框图

典型特征 图1. 开关频率与电阻

图2.最大占空比与开关频率

图3. UVLO门限与温度的关系

图4.电源电流与偏置电源电压 典型特征（续）

图5.电源电流与温度的关系图

图6.起动前电源电流与温度的关系

图7.振荡器频率（65千赫）与温度的关

图8.振荡器频率（65千赫）与偏置电源电压

典型特征（续）

图9.振荡器频率（18千赫）与温度的关系

图10.振荡器频率（250千赫）与温度的关系 图11.振荡器频率（18千赫）与偏置电压

图12.振荡器频率（250千赫）与偏置电压

图13.电流回路增益与温度的关系

图14.电压环路增益与温度的关系

典型特征（续）

图15.参考电压与温度的关系

图16. ISENSE阈值软过流（SOC）与温度图17. VSENSE阈值与温度的关系

图18. VSENSE阈值开环与温度的关系

TYPICAL CHARACTERISTICS

(continued)

图19.最小关断时间与温度的关系

图20.栅极驱动上升/下降时间与温度的关系

图21.栅极驱动上升/下降时间与偏置电源

图22.栅极低电压与温度的关系

应用信息

UCC28180操作

该UCC28180是在升压转换器用于在一个功率因数校正操作开关模式控制器

固定频率在连续导通模式。该UCC28180需要很少的外部组件来作为操作主动式PFC预调节。操作开关频率可以从18千赫进行编程，以250千赫兹只需通过连接FREQ引脚与地通过一个电阻。内部5-V参考电压提供精确的输出电压调节在典型的全球范围内的85-VAC至265 VAC电源输入范围从零到满输出负载。可用系统负载范围从100瓦至几千瓦。调节完成在两个环。内部电流环路形状的平均输入电流，以匹配连续电感电流条件下正弦输入电压。在轻载条件下，根据升压电感值，电感电流可能会不连续的，但仍符合IEC甲级A / D的要求61000-3-2尽管高次谐波。电压外环通过产生调节PFC输出电压上VCOMP的电压（取决于线路和负载条件），它确定内

部增益参数用于保持低失真，稳态，输入电流波形。 偏置电源

该UCC28180工作于外部偏置电源。因此建议该设备可以从供电调节辅助电源。 （此设备是不打算从一个自举偏置电源使用。自举偏置电源从输入的高电压通过喂养与VCC足够的电容电阻托起电压VCC，直到电流可以从偏置绕组上的升压电感器提供。出于这个原因，在VCC上最小的滞后，需要套牢电容不合理值）。在正常操作期间，当输出被限制，电流通过该装置抽包括标称运行电流加上供给外部升压开关的栅极的电流。去耦偏置电源必须采取开关电流计以保持VCC上纹波电压降到最低。 0.1?的陶瓷电容器从VCC和GND之间短而宽的痕迹μF最小值建议

Figure 23. Device Supply States

该器件的工作偏差在几个州。在启动期间，VCC欠压锁定（UVLO）设置控制器的最小工作直流输入电压。有两个UVLO阈值。当UVLO开启超过阈值时，PFC控制器接通。如果VCC电压低于UVLO关断阈值，

PFC控制器关闭。在UVLO，电流通过设备绘制的是最小的。之后装置开启，软启动（SS）被启动，并且所述升压电感电流倾斜上升以受控的方式，以减少对应力外部元件，避免输出电压过冲。

在软启动期间和之后的输出是在调节时，设备将正常运行电流。如果任何几种故障状况在遇到或如果设备被置于待机状态与外部信号时，设备将降低待机电流。

软启动

软启动控制VCOMP的上升率，以获得越来越占空比作为一个线性控制函数的时间。 VCOMP，电压环路跨导放大器的输出，是UVLO期间拉低，ICOMPP，ISOP和OLP（开环保护）/待机。一旦故障被释放时，初始预充电源快速充电VCOMP至1.5 V.这一点之后，一个恒定的40μA的电流源入补偿元件造成的电压在这个引脚坡道线性，直到输出电压达到85％的最终值。在这点上，源电流减小，直到输出电压达到其最终额定电压。软启动时间是由选定的电压误差放大器补偿电容值来控制，并且是基于所希望的环路增益频率是用户可编程的。一旦输出电压超过98％的

额定电压，软启动结束后，在初始预充电源被断开，并且EDR不再受到抑制。

系统保护

系统级的保护功能，有助于保持系统内的安全工作极限。

VCC欠压锁定（UVLO）

在启动过程中，欠压锁定（UVLO）器件保持在关闭状态，直到VCC上升到11.5-V使能门槛，VCCON。在一个典型的1.7 V滞后于UVLO，以增加抗噪声能力，当该设备关闭VCC下降到9.5-V禁用门槛，VCCOFF。如果，简短AC线路压差期间，在VCC电压低于所需的电平，以偏置内部故障电路中，UVLO条件允许它继续排出VCOMP一个特殊的快速放电电路通过低阻抗电容，尽管缺乏完整的VCC的。这有助于避免过大的电流应激增的AC线路回报，同时还有存储在电容器VCOMP足够的电压。通常情况下，这些电容器可以在150毫秒的VCC的损失被排放到小于1伏。 输出过电压保护（OVP）

有两个级别的OVP：当VSENSE超过107％的基准电压（VOVP_L），4kΩ的电阻VCOMP连接到地面迅速排出VCOMP。如果VSENSE超过基准的109％（VOVP_H）电压门输出禁用，直到VSENSE低于基准电压的102％。

开环保护/待机（OLP /待机）

如果输出电压反馈元件发生故障并断开（开环）从VSENSE信号输入，则很可能该电压误差放大器会增加栅极输出到最大占空比。至防止这种情况，内部下拉的力量VSENSE低。如果输出电压低

于它的额定的16.5％电压，引起VSENSE

到低于0.82 V时，设备被置于待机状态时，一个状态，其中的PWM开关是暂停，器件仍然在吸引，但低于2.95毫安待机电流。这种关机功能也给出了设计师拉VSENSE低，外部开关（待机功能）的选项。

ISENSE开PIN码保护（ISOP）

如果当前的反馈元件发生故障并断开（开环）的信号到ISENSE输入，然后它很可能是该PWM级将增加栅极输出到最大占空比。为了防止这种情况，一内部上拉源驱动上述0.085 V ISENSE使探测器强制的状态下，PWM开关暂停和设备仍在，但下面绘制2.95毫安待机电流。此关机功能可避免连续操作OVP和严重扭曲输入电流。

ICOMP开PIN码保护（ICOMPP）

如果ICOMP引脚接地短路，那么GATE输出增加至最大占空比。为了防止这种情况，一旦ICOMP引脚电压低于0.2V时，PWM开关暂停并在设备仍在，但平局待机电流低于2.95毫安。 故障保护

VCC欠压锁定，OLP /待机，ISOP和ICOMPP funtions构成了UCC28180的故障保护功能。在故障保护，VCOMP引脚被拉低，设备处于待机状态。

输出过压检测（OVD），欠压检测（UVD）和增强型动态响应（EDR）的

在正常操作期间，在PFC输出电压小扰动很少超过±5％的偏差和正常的电压控制回路增益驱动输出回到调节。在线路或负载变化较大，如果输出电压扰动超过±5％，过电压的输出（OVD）或欠压（UVD）被检测和增强的动态响应（EDR）的作用是加快低带宽电压环路的响应速度。期间EDR，电压误差放大器的跨导增加大约五倍速度充电或放电电压环路补偿电容所需调节的水平。 EDR

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