UCC3858的設(shè)計(jì)特點(diǎn)、引腳功能與電氣參數(shù)

a)同步降壓的DC/DCPWM振蕩器定時(shí)波形

(b)頻率折反模式

圖6頻率折反特性曲線

圖7兩級(jí)PFC電源的簡(jiǎn)化表示圖

圖8同步狀態(tài)下的兩種定時(shí)波形

當(dāng)半個(gè)周期結(jié)束時(shí)，CRMS腳上的電壓仍保持同步，并變換成一個(gè)4bit字節(jié)，以便在ACU中進(jìn)一步處理。在下半個(gè)周期里，CRMS腳則進(jìn)行放電，并準(zhǔn)備積分。這一方法的優(yōu)點(diǎn)是VRMS信號(hào)上的二次諧波脈動(dòng)實(shí)際上已被消除了。若想用常規(guī)的雙極點(diǎn)濾波器來(lái)限定衰減，則二次諧波脈動(dòng)是無(wú)法避免的，并且在輸入電流信號(hào)中還會(huì)引起三次諧波失真。另外，對(duì)電網(wǎng)輸入變化的動(dòng)態(tài)響應(yīng)也有改進(jìn)，因?yàn)槊總€(gè)周期都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的VRMS信號(hào)。

在正常的工作條件下，IACpk數(shù)值在峰值電網(wǎng)電壓時(shí)應(yīng)選擇為100μA。對(duì)于通用的265VAC輸入電壓峰

圖9產(chǎn)生RMS信號(hào)的新穎電路（原圖未做格式處理）

值時(shí)，這意味著RAC=3.6MΩ。IC的噪聲靈敏度要求設(shè)置一個(gè)小容量的旁路電容器，以濾除高頻噪聲。該旁路電容器的數(shù)值應(yīng)限制在最大330pF。在低電網(wǎng)電壓峰值80VAC時(shí)，VCRMS的電壓值應(yīng)近似為10V，以使任何數(shù)字轉(zhuǎn)換誤差減至最小。在高電網(wǎng)電壓時(shí)，VCRMS的峰值變?yōu)?5V。需要的電容器CRMS的數(shù)值，可由式（4）計(jì)算得出：它在50Hz電網(wǎng)頻率時(shí)為90nF，在60Hz電網(wǎng)頻率時(shí)為75nF。

乘法器的輸出電流可由式（5）給出，式中取K=0.33：IMULT=（5）

乘法器的峰值電流限制在200μA，并且選擇的IAC和VCRMS數(shù)值應(yīng)保證上述電流值在該范圍之內(nèi)。對(duì)乘法器的另一個(gè)限制是：IMULT不能超過(guò)兩倍的IAC電流值，以限制VCRMS上的最小電壓值。

RMS電壓前饋的不連續(xù)性意味著在某個(gè)工作區(qū)域內(nèi)輸入電壓變化時(shí)，饋送至乘法器的VRMS腳不發(fā)生變化。電壓誤差放大器補(bǔ)償了由此改變的其輸出值，以維持所需要的乘法器輸出電流。當(dāng)ADC的輸出變化時(shí)，在誤差放大器的輸出端存在一個(gè)躍變。如果變換器處于輕負(fù)載狀態(tài)，那么在折反頻率處有一個(gè)合成的移相。然而這種變化的沖擊，對(duì)變換器總體工作的影響卻很小。

關(guān)于RMS電壓方案的另一個(gè)關(guān)鍵考慮是，它依靠IAC信號(hào)的過(guò)零是有效的。在特輕負(fù)載和高電網(wǎng)電壓條件下，如果在橋堆的整流側(cè)使用大容量電容器作濾波用，則經(jīng)整流的交流不會(huì)完全到達(dá)零值。在這種實(shí)例中，前饋效應(yīng)不會(huì)發(fā)生，控制器的功能受到損失。

對(duì)于UCC3858，當(dāng)出現(xiàn)過(guò)零檢測(cè)時(shí)，IAC電流值應(yīng)低于10μA。如圖3所示，為了改善輕載運(yùn)行建議電容值保持足夠低，或者建議前饋電壓直接從整流橋的交流輸入側(cè)獲取。

（5）柵極驅(qū)動(dòng)的考慮

UCC3858中的柵極驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)成高速功率開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)。它是由低阻抗的拉高和拉低DMOS輸出級(jí)組成。當(dāng)工作在高偏置電壓時(shí)，為了保持DMOS輸出級(jí)處在安全工作區(qū)內(nèi)，建議采用外部柵極串聯(lián)電阻把柵極驅(qū)動(dòng)電流限制在05A峰值。請(qǐng)注意看圖10的特性曲線，以確定所需的外部電阻。

（6）電流放大器的設(shè)置

設(shè)置乘法器首先是選擇VRMS的范圍。最大的乘法器輸出是出現(xiàn)在低電網(wǎng)電壓和滿負(fù)載條件時(shí)。電感器的峰值電流也出現(xiàn)在同樣的條件。乘法器的終端電阻器可用公式（6）來(lái)確定：RMULT=（6）

由UCC3858提供的峰值電流限制功能被集成在MOUT中。在MOUT上的信號(hào)通常維持在0V，因?yàn)樵陂]環(huán)工作狀態(tài)下，（IMULT·RMULT）可消除流經(jīng)檢測(cè)電阻器的電壓降。在短路或瞬態(tài)起動(dòng)條件下，乘法器的電流不會(huì)完全消除RSENSE上的電壓降，并且MOUT的電壓降到低于0V。當(dāng)MOUT降到低于－0.5V時(shí)，IC內(nèi)部的峰值電流限制被激活。在任意工作點(diǎn)的峰值電流限制由公式（7）給出：ILIM=(7)

電流放大器可利用以前提出的技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)償（見(jiàn)Unitrode產(chǎn)品手冊(cè)“應(yīng)用注意U134）。下面作個(gè)摘要m

圖10需要串聯(lián)的柵極電阻值與電源電壓的函數(shù)關(guān)系

圖11采用UCC3858組成的兩級(jí)變換器使性能最佳（原圖未做格式處理）

概述。電感器電流與占空比傳遞函數(shù)的簡(jiǎn)化高頻模型可由公式（8）給出：Gid(s）=(8)

在關(guān)心的交叉點(diǎn)頻率上，電流反饋路徑的增益由式（9）給出：=RSENSE·(9)

式中VSE是斜坡電壓幅度（峰卜逯擔(dān)，在UCC3858是35V。綜合式（8）和式（9），可得到電流環(huán)的回路增益，并且在期望的交叉點(diǎn)頻率上使它等于1，于是可導(dǎo)出RZ的設(shè)計(jì)值。電流環(huán)路的交叉頻率選擇，采用常規(guī)的折衷方法。然而應(yīng)使它保證在折反條件下的最小開(kāi)關(guān)頻率時(shí)，電流環(huán)能穩(wěn)定工作。

（7）電壓放大器的設(shè)置

UCC3858中的電壓放大器是一種跨導(dǎo)型放大器，它允許在過(guò)壓條件下對(duì)輸出電壓進(jìn)行監(jiān)測(cè)。放大器的增益可由相關(guān)的公式給出。