级联式控制的绿色模式反激变换控制ic-ucc28610

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1、级联式控制的绿色模式反激变换控制IC-UCC28610UCC28610是一款全新概念，带来新水平的特性和可靠性的AC-DC小功率反激变换用控制IC。该控制器为PWM结构，但也可改变开关频率及初级电流从而保持断续型或传导模式工作，结合了级联式工作，使得效率，可靠性及系统成本都得到很大改善。UCC28610提供一个预测的最大功率阈值和一个定时响应过载,允许掌控浪涌以确保安全。过载故障响应采用重试或锁死关断模式。此外，保护特色还包括输出过压检测，可调最大导通时间，以及过热关断。其主要特色为：＊级联拓朴可实现集成电流控制而不用外部检测电阻。＊快速起动，极低的待机功耗。＊可以调制频率和峰值电流来实

2、现整个工作范围内的最佳效率。＊空载时跳周期工作（ＧＭ）改善空载功耗。＊先进的过流保护技术，限制输入和输出的均方根电流。＊过热保护。＊过载保护时可以重新起动或锁死关断。＊输出过压保护。＊快速闩锁各种故障。UCC28610基本工作电路如图1：图1UCC28610的基本应用电路UCC28610的８个引脚功能如下：１PINFB反馈电流IFB命令UCC28610的工作模式，FB端电压是在0.7V，它仅检测电流。２PINZCDZCD检测变压器复位，通过零电流检测实现。ZCD调节输出过压保护（ＯVP），用一个电阻分压器放在初级侧变压器的偏置线圈处。３PINCL电流限制，该端调节峰值初级每个开关周期达到

3、的电感电流，在CL到GND之间接一支电阻调节。４PINMOT该端有三个功能：1，MOT调节所允许的内部驱动器的最大导通时间TMOT。2，MOT调节变换器的过载，输入欠压，令其进入关断，重试或闩锁。3，MOT还能用于外部关断电源，将MOT拉到GND即可，当此端释放时，功能１和２用MOT到GND之间的电阻调节。５PINVGG此端提供一个直流电压给外部高压功率MOSFET栅极，用一支0.1uF瓷介电容接至VGG到GND去耦，要尽可能靠近器件。此端还通过大值电阻作初始起动用，此电阻接到输入整流滤波后的电压总线上。6PINDRV该端驱动外部高压功率MOSFET的源极，DRV携带整个变换器的初级电流

4、，在DRV与VDD之间接一支肖特基二极管提供内部偏置用于起动。7PINGND此端为电流回流端，它携带整个变换器的初级电流，为BULK电容的回流路径，包括FB，ZCD，MOT以及CL的返回路径。8PINVDD该端为UCC28610的供电端，它可以从外部供电源或变压器的辅助绕组供电，外部用0.1UF瓷介电容去耦，紧靠VDD和GND端。UCC28610的内部等效方框电路如图2。图2UCC28610的内部方框电路*概述反激变换器对小功率的AC-DC最具有吸引力，因为它提供隔离的输出，允许宽的输入电压范围，以及最少的外部元件。工作在DCM的反激变换器是非常有吸引力的，它消除了输出整流器的反向恢复损

5、耗，简化了控制方法。UCC28610适合于12W~65W的AC-DC电源应用，它在低AC线路电压下和空载工作时都有高的平均效率，但限制其在DCM模式工作，不允许其进入CCM模式工作，强制其在DCM模式工作，有安全的限流特性，适应AC电压的变化，峰值电流模式的调制不需要斜率补偿，因为它工作在DCM之下。UCC28610的工作用通过源极驱动外部高压MOSFET的方式，这个结构称作级联式驱动器，其特点是可以快速起动，空载时有低的输入功率，不用高压接到控制IC，级联驱动器不影响反激变换器的正常工作。反馈端用电流而不是用电压送入，这个特性可以减小初级侧的功耗，在空载时防止外部电阻从光耦电流变成电压

6、。UCC28610的平均效率在22%~100%负载下能维持不变，能满足能源之星的标准。*变压器的选择开始电源设计后，设计师需要知道变换器需传送的峰值功率，输入电压范围，输出电压，估计最大允许的BULK电容上电压的纹波，选择最大允许的外部功率MOSFET的电压应力。此电压应力决定二次侧的折返电压，它去复位反激变换器的变压器及决定初级的匝数比。如图3。图3基本的反激变换器及其工作波形峰值功率是必须能由变换器控制系统调节的最大功率水平。负载持续最长要长过控制环的时间常数（100~300uS），以此来考虑峰值功率。负载持续少于控制环时间常数时能平均超过控制环的时间常数。在变换器工作在频率调制模式

7、时（FM）最小开关周期参数为tS(HF)。这个开关周期必须等于在最低输入电压最大负载时的开关间隔总和。如图３和（１）式，开关间隔为Ton即MOSFET的导通时间。tDM为变压器去磁时间，tDT为死区时间，在变压器通电后等于谐振周期的一半。(1)求解初次级匝数比NPS，用最小BULK电压Vbulk-min和所要的输出电压Vout。有：(2)假设一个死区时间tDT为整个最小开关周期的5%，为允许的高压MOSFET输出电容的变化量及漏感值