新一代单片PFC+PWM过程控制器.pdf

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1、新一代单片PFC+PWM控制器文章作者：安徽合肥解放军电子工程学院马国胜安徽合肥解放军炮兵学院田野文章类型：设计应用文章加入时间：2004年6月16日23:2摘要：CM6800是美国CMC半导体公司生产的新一代单片PFC+PWM控制器，该芯片采用了LETE（同步前沿PFC／后沿PWM技术）等多项专利技术，从而减小了电路中的滤波电容值且不再需要前馈电阻，同时具有绿色模式、软启动、故障检测、欠压、过压保护等功能，其主动式PFC（功率因子校正）可使功率因子接近于１。文中介绍了CM6800的主要特点、引

2、脚功能及内部结构，给出电压模式及电流模式的应用电路。关键词：PFC；PWM；大功率开关电源；占空比；谐波干扰１引言美国ＣＭＣ半导体公司推出的单片ＰＦＣ＋ＰＷＭ控制器ＣＭ６８ｘｘ和ＣＭ６９ｘｘ系列产品，由于采用了ＬＥＴＥ（上升沿调制ＰＦＣ／下降沿调制ＰＷＭ）和ＴＭ（增益调制技术）等专利技术　从而使ＣＭ６８ｘｘ和ＣＭ６９ｘｘ这两种系列芯片的增升电容可以做到非常小，从而节省无功功耗和元件成本。另外，也可提供全面保护（如电压保护、过压保护、过流保护、短路保护及过热保护等）功能，其主动式的ＰＦＣ（功率因子

3、校正）可使功率因子接近１。ＣＭ６８ｘｘ系列和ＣＭ６９ｘｘ系列涵盖了从５０Ｗ到５０００Ｗ的应用，这使得它们可以广泛地应用于ＰＣ电源、空调、大屏幕彩电、监视器、ＵＰＳ、ＡＣａｄａｐｔｏｒ等众多需要开关电源的应用领域。ＣＭ６８００与ＣＭ６９０３的软启动电流仅为１００μＡ，其中ＣＭ６８００采用ＤＩＰ１６封装，ＣＭ６９０３为ＳＩＰ９封装，它们均具有极高的性价比。本文仅介绍大功率产品ＣＭ６８００的结构、特点及应用。２ＣＭ６８００／１的主要特点ＣＭ６８００／１内含脉宽调制控制器，能促进小型低成本大容量电容在开

4、关电源设计中的应用。同时该产品还可降低电力线路负载，减小场效应管的应力，从而设计出完全符合ＩＥＣ－１０００－３－２规范的开关电源产品。ＣＭ６８００／１的主要特性如下：●ＰＷＭ部分添加了反向限流；●２３ＶＢｉ－ＣＭＯＳ处理；●通过ＶＩＮＯＫ可保证以２．５Ｖ而不是１．５Ｖ运作ＰＷＭ；●具有同步的前沿ＰＦＣ及后沿ＰＷＭ；●为超快ＰＦＣ响应提供有高转换率误差放大器；●具有低启动电流(１００μＡｔｙｐｅ．)和低工作电流(３．０ｍＡｔｙｐｅ．)特性；●低ＴＨＤ、高ＰＦ；●利用ＰＦＣ与ＰＷＭ之间的存储电容可减

5、小纹波电流；●具有平均电流控制模式，同时具有连续或非连续工作模式的ｂｏｏｓｔ型前沿ＰＦＣ；●内含ＶＣＣＯＶＰ比较器，可低功率检测；●ＰＷＭ电路既可以采用电流模式，也可以采用电压模式工作；●可通过电流反馈增益调节器改善电路的噪声影响；●内部含有断电保护、过压保护、欠压锁定(ＵＶＬＯ)、软启动及电压参考电路。３ＣＭ６８００／１的引脚功能及参数３．１引脚功能ＣＭ６８００／１电源控制器具有ＳＯＰ－１６（Ｓ１６）和ＰＤＩＰ－１６(Ｐ１６)两种封装形式，两种封装的工作温度范围均为－４０℃～＋１２５℃，图１所

6、示是ＣＭ６８００／０１的引脚排列图。表１给出了它们各引脚功能及该脚的工作电压。表1CM6800/1引脚功能及工作电压工作电压引脚编号名称引脚说明Min.Typ.Max.Unit1IEAOPFC电流误差放大器输出04.25V2IACPFC增益控制参考输入01mA3ISENSEPFC限流比较器的电流监测输入-50.7V4VRMSPFCRMS线上的电压补偿输入06V5SSPWM软软启动电容的连接点08V6VDCPWM电压反馈输入08V振荡器频率设定，可由外部RTCT电7RMP1（RTCT）1.23.9

7、V路设定频率当采用电流模式时，该引脚为测试电RMP2(PWM流输入；当采用电压模式时，该引脚806VRAMP)为从PFC输出的PWM输入（斜坡电压）9DCILIMITPWM限流比较器输入01V10GND接地脚11PWMOUTPWM驱动信号输出0VccV12PFCOUTPFC驱动信号输出0VccV13VCC芯片正电源101520V14VREF内部7.5V参考电压缓冲输出端7.5V15VFBPFC电压误差放大器输入02.53V16VEAOPFC电压误差放大器输出06V３．２主要参数ＣＭ６８００／１的

8、主要参数如下：●器件最高工作电压Ｖｃｃ为２３Ｖ；●ＰＦＣ最大输出电流为１Ａ；●ＰＷＭ最大输出电流为１Ａ；●ＩＡＣ最大输入电流为１ｍＡ；●ＩＲＥＦ最大输入电流为１０ｍＡ；●ＰＦＣ、ＰＷＭ的输出电压范围均为(ＧＮＤ－０．３)～(ＶＣＣ＋０．３)Ｖ；●ＩＥＡＯ脚的电压为０～４．５Ｖ；●片内振荡器的振荡频率：６６～７５．５ｋＨｚ(ＴＡ＝２５℃)；●ＰＦＣ占空比范围为０～９５％；●ＰＷＭ占空比范围为０～４９．３％；●软启动电流典型值为１００μＡ；●操作电流典型值为３．０ｍＡ；●欠压锁定门限电压典型值为１３