德州儀器UCC28019ADR PFC控制器中文資料

一、型號與類型

UCC28019ADR是德州儀器（Texas Instruments, 簡稱TI）生產的一款8引腳有源功率因數校正（PFC）控制器。該控制器屬于AC-DC控制器和穩(wěn)壓器類別，采用連續(xù)傳導模式（CCM）下的升壓拓撲結構，主要用于提高電源系統(tǒng)的功率因數，減少諧波含量，從而解決因容性負載導致的電磁干擾（EMI）和電磁兼容（EMC）問題。

　　廠商名稱：TI德州儀器

　　元件分類：功率因數校正 - PFC

　　中文描述： 具有增強啟動和瞬態(tài)響應功能的 65kHz CCM PFC 控制器

　　英文描述： 8-Pin Continuous Conduction Mode(CCM)PFC Controller

　　數據手冊：http://syqqgy.com/data/k01-467037-UCC28019ADR.html

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　　UCC28019ADR概述

　　UCC28019A 8引腳有源功率因數校正(PFC)控制器采用升壓拓撲結構，以連續(xù)導通模式(CCM)運行。該控制器適用于100 W至>2 kW范圍內的系統(tǒng)，采用寬范圍通用交流線路輸入。欠壓鎖定期間的啟動電流小于200μA。用戶可通過將VSENSE引腳拉低至0.77 V以下來控制低功耗待機模式。

　　利用平均電流模式控制對輸入電流進行低失真波形整形，無需輸入線路檢測，從而減少了外部元件數量。簡單的外部網絡可對電流和電壓控制回路進行靈活補償。開關頻率在內部固定，25°C時的微調精度優(yōu)于±5%?？焖俚?.5 A峰值柵極電流可驅動外部開關。

　　眾多系統(tǒng)級保護功能包括峰值電流限制、軟過流、開環(huán)檢測、輸入掉電和輸出過壓/欠壓。軟啟動限制了啟動期間的升壓電流。經過微調的內部基準可提供精確的保護閾值和調節(jié)設定點。內部鉗位將柵極驅動電壓限制在12.5 V。

　　UCC28019ADR中文參數

　　制造商:Texas Instruments

　　產品種類:功率因數校正-PFC

　　開關頻率:68.3 kHz

　　最小工作溫度:-40 ℃

　　最大工作溫度:+125  ℃

　　安裝風格:SMD/SMT

　　封裝/箱體:SOIC-8

　　UCC28019ADR引腳圖

二、工作原理

PFC（Power Factor Correction）功率因數校正的主要目的是使輸入電流的波形與輸入電壓波形同步，從而提高功率因數，降低諧波含量。UCC28019ADR通過精確控制輸入電流波形，使其盡可能接近正弦波，與輸入電壓波形保持相位一致，從而有效提高功率因數。

UCC28019ADR采用平均電流模式控制，實現了輸入電流的低失真波形整形，無需輸入線感測，從而減少了外部組件的數量。該控制器內部集成了推挽式驅動器，具有有源出2A漏入能力，輸出高電平驅動外部開關。通過調節(jié)電流和電壓控制回路的補償網絡，可以實現靈活的電流和電壓控制。

三、特點

1. 8引腳解決方案：UCC28019ADR采用8引腳封裝，結構緊湊，設計簡便，減少了外部組件的需求，降低了系統(tǒng)成本。

2. 寬范圍通用交流輸入電壓：該控制器適用于寬范圍的通用交流線路輸入，能夠滿足不同國家和地區(qū)的應用需求。

3. 固定65kHz工作頻率：內部工作頻率固定在65kHz，易于處理EMI問題，確保傳導EMI噪聲在EN55022標準規(guī)定的150kHz以下。

4. 高占空比：最大占空比可達98%（典型值），提高了系統(tǒng)的轉換效率。

5. 豐富的保護功能：包括峰值電流限制、軟過流檢測、開環(huán)檢測、輸入欠壓和輸出過壓/欠壓保護等，確保系統(tǒng)在各種工作條件下的穩(wěn)定運行。

6. 低功耗待機模式：用戶可以通過將VSENSE引腳拉至0.77V以下來控制低功耗待機模式，降低系統(tǒng)待機功耗。

7. 快速響應：具有增強的啟動和瞬態(tài)響應功能，能夠快速響應輸入電壓和負載的變化。

四、應用

UCC28019ADR因其優(yōu)異的性能和豐富的功能，廣泛應用于多個領域：

1. 電源適配器：用于將電網電壓轉換為適合電子設備使用的穩(wěn)定直流電壓。UCC28019ADR支持多種輸出架構和功率級別，能夠滿足不同應用的需求。

2. 可編程邏輯控制器（PLC）：在工業(yè)自動化領域，UCC28019ADR可用于控制和監(jiān)控設備，實現對工藝流程的精確控制。其集成功能和內部保護特性非常適合PLC系統(tǒng)。

3. 電動機驅動器：UCC28019ADR可用于電動機控制器，如空調壓縮機、風扇驅動器、電動工具等。它提供了豐富的保護功能，如過電流保護、過溫保護、欠壓保護等，確保電機系統(tǒng)的安全運行。

4. 太陽能逆變器：將太陽能電池板產生的直流電轉換為交流電供應給電網。UCC28019ADR具有高效能、穩(wěn)定性好和抗干擾能力強的優(yōu)點，非常適合太陽能系統(tǒng)的要求。

5. 大功率AC/DC轉換：如服務器電源、通訊整流模塊、工業(yè)電源等，UCC28019ADR以其高功率因數、低諧波含量和優(yōu)異的動態(tài)響應能力，成為這些領域的理想選擇。

五、參數

以下是UCC28019ADR的主要參數：

• 品牌：TI（德州儀器）

• 產品分類：AC-DC控制器和穩(wěn)壓器

• 封裝：SOIC8_150MIL

• 供電電壓：10V~21V

• 開關頻率：65kHz

• 工作溫度：-40°C~+125°C

• 安裝類型：表面貼裝型（SMT）

• 電流-啟動：100μA

• 引腳數：8Pin

• 元件生命周期：Active

• 存儲溫度：-65°C~+150°C

• 原產國家：美國

• 原始制造商：Texas Instruments Incorporated

• 尺寸：4.90 x 3.90mm

• 高度：1.75mm

六、引腳功能

UCC28019ADR的引腳功能如下：

• GATE（8PIN）：驅動引腳，輸出高電平或低電平以控制外部MOSFET的導通或關斷，實現開關轉換功能。

• VSENSE（7PIN）：電壓檢測引腳，用于監(jiān)測輸出電壓并通過反饋環(huán)路調節(jié)電流和電壓。同時，該引腳也用于控制低功耗待機模式的進入。

• MULT（6PIN）：乘法器輸入引腳，與電流檢測信號相乘，生成與輸入電壓同步的參考電流信號，用于控制PFC過程。

• COMP（5PIN）：補償引腳，用于連接外部補償網絡，調整電壓環(huán)和電流環(huán)的響應特性，優(yōu)化系統(tǒng)穩(wěn)定性和動態(tài)性能。

• GND（4PIN）：接地引腳，為芯片提供參考地電位。

• VCC（3PIN）：電源引腳，提供芯片正常工作所需的電壓，通常連接到整流后的直流母線電壓。

• CS（2PIN）：電流檢測引腳，接收來自電流檢測電阻的電壓信號，反映實際輸入電流的大小，用于電流環(huán)的反饋控制。

• ZERO（1PIN）：零電流檢測引腳，用于檢測電流過零點，輔助實現PFC控制的精確性。在某些應用中，該引腳可能與其他功能結合使用，如軟啟動或過流保護。

七、設計注意事項

1. 布局與布線：為了最小化噪聲和干擾，應合理布局并優(yōu)化布線，特別是VSENSE、COMP和CS等敏感引腳，需保持較短的走線長度，并避免與其他高噪聲信號線交叉。

2. 散熱設計：由于PFC控制器通常工作在高頻和較大功率條件下，因此散熱設計至關重要。確保芯片及周圍元件有足夠的散熱面積，并考慮使用散熱片或風扇等輔助散熱措施。

3. 保護電路設計：為了保障系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，需設計完善的保護電路，包括過流保護、過壓保護、欠壓保護和過熱保護等。UCC28019ADR內部已集成部分保護功能，但外部保護電路的設計同樣不可忽視。

4. EMI與EMC設計：PFC控制器對EMI和EMC性能有較高要求。在設計過程中，需采取有效措施抑制開關噪聲和傳導干擾，如使用濾波電容、共模電感等元件，并合理設計PCB布局和布線以減少輻射干擾。

5. 參數調試與優(yōu)化：在實際應用中，需根據具體需求對UCC28019ADR的參數進行調試與優(yōu)化，包括工作頻率、補償網絡參數、軟啟動時間等，以獲得最佳的PFC效果和系統(tǒng)性能。

綜上所述，UCC28019ADR作為一款高性能的有源功率因數校正控制器，憑借其寬范圍輸入電壓、高功率因數、低諧波含量和豐富的保護功能等優(yōu)點，在電源適配器、PLC、電動機驅動器、太陽能逆變器和大功率AC/DC轉換等領域具有廣泛的應用前景。在設計和應用過程中，需關注布局與布線、散熱設計、保護電路設計、EMI與EMC設計以及參數調試與優(yōu)化等方面的問題，以確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行和最佳性能表現。