德州仪器UCC28019ADR PFC控制器中文资料

一、型号与类型

UCC28019ADR是德州仪器（Texas Instruments, 简称TI）生产的一款8引脚有源功率因数校正（PFC）控制器。该控制器属于AC-DC控制器和稳压器类别，采用连续传导模式（CCM）下的升压拓扑结构，主要用于提高电源系统的功率因数，减少谐波含量，从而解决因容性负载导致的电磁干扰（EMI）和电磁兼容（EMC）问题。

　　厂商名称：TI德州仪器

　　元件分类：功率因数校正 - PFC

　　中文描述： 具有增强启动和瞬态响应功能的 65kHz CCM PFC 控制器

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

　　数据手册：https://www.iczoom.com/data/k01-467037-UCC28019ADR.html

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　　UCC28019ADR概述

　　UCC28019A 8引脚有源功率因数校正(PFC)控制器采用升压拓扑结构，以连续导通模式(CCM)运行。该控制器适用于100 W至>2 kW范围内的系统，采用宽范围通用交流线路输入。欠压锁定期间的启动电流小于200µA。用户可通过将VSENSE引脚拉低至0.77 V以下来控制低功耗待机模式。

　　利用平均电流模式控制对输入电流进行低失真波形整形，无需输入线路检测，从而减少了外部元件数量。简单的外部网络可对电流和电压控制回路进行灵活补偿。开关频率在内部固定，25°C时的微调精度优于±5%。快速的1.5 A峰值栅极电流可驱动外部开关。

　　众多系统级保护功能包括峰值电流限制、软过流、开环检测、输入掉电和输出过压/欠压。软启动限制了启动期间的升压电流。经过微调的内部基准可提供精确的保护阈值和调节设定点。内部钳位将栅极驱动电压限制在12.5 V。

　　UCC28019ADR中文参数

　　制造商:Texas Instruments

　　产品种类:功率因数校正-PFC

　　开关频率:68.3 kHz

　　最小工作温度:-40 ℃

　　最大工作温度:+125  ℃

　　安装风格:SMD/SMT

　　封装/箱体:SOIC-8

　　UCC28019ADR引脚图

二、工作原理

PFC（Power Factor Correction）功率因数校正的主要目的是使输入电流的波形与输入电压波形同步，从而提高功率因数，降低谐波含量。UCC28019ADR通过精确控制输入电流波形，使其尽可能接近正弦波，与输入电压波形保持相位一致，从而有效提高功率因数。

UCC28019ADR采用平均电流模式控制，实现了输入电流的低失真波形整形，无需输入线感测，从而减少了外部组件的数量。该控制器内部集成了推挽式驱动器，具有有源出2A漏入能力，输出高电平驱动外部开关。通过调节电流和电压控制回路的补偿网络，可以实现灵活的电流和电压控制。

三、特点

1. 8引脚解决方案：UCC28019ADR采用8引脚封装，结构紧凑，设计简便，减少了外部组件的需求，降低了系统成本。

2. 宽范围通用交流输入电压：该控制器适用于宽范围的通用交流线路输入，能够满足不同国家和地区的应用需求。

3. 固定65kHz工作频率：内部工作频率固定在65kHz，易于处理EMI问题，确保传导EMI噪声在EN55022标准规定的150kHz以下。

4. 高占空比：最大占空比可达98%（典型值），提高了系统的转换效率。

5. 丰富的保护功能：包括峰值电流限制、软过流检测、开环检测、输入欠压和输出过压/欠压保护等，确保系统在各种工作条件下的稳定运行。

6. 低功耗待机模式：用户可以通过将VSENSE引脚拉至0.77V以下来控制低功耗待机模式，降低系统待机功耗。

7. 快速响应：具有增强的启动和瞬态响应功能，能够快速响应输入电压和负载的变化。

四、应用

UCC28019ADR因其优异的性能和丰富的功能，广泛应用于多个领域：

1. 电源适配器：用于将电网电压转换为适合电子设备使用的稳定直流电压。UCC28019ADR支持多种输出架构和功率级别，能够满足不同应用的需求。

2. 可编程逻辑控制器（PLC）：在工业自动化领域，UCC28019ADR可用于控制和监控设备，实现对工艺流程的精确控制。其集成功能和内部保护特性非常适合PLC系统。

3. 电动机驱动器：UCC28019ADR可用于电动机控制器，如空调压缩机、风扇驱动器、电动工具等。它提供了丰富的保护功能，如过电流保护、过温保护、欠压保护等，确保电机系统的安全运行。

4. 太阳能逆变器：将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电供应给电网。UCC28019ADR具有高效能、稳定性好和抗干扰能力强的优点，非常适合太阳能系统的要求。

5. 大功率AC/DC转换：如服务器电源、通讯整流模块、工业电源等，UCC28019ADR以其高功率因数、低谐波含量和优异的动态响应能力，成为这些领域的理想选择。

五、参数

以下是UCC28019ADR的主要参数：

• 品牌：TI（德州仪器）

• 产品分类：AC-DC控制器和稳压器

• 封装：SOIC8_150MIL

• 供电电压：10V~21V

• 开关频率：65kHz

• 工作温度：-40°C~+125°C

• 安装类型：表面贴装型（SMT）

• 电流-启动：100μA

• 引脚数：8Pin

• 元件生命周期：Active

• 存储温度：-65°C~+150°C

• 原产国家：美国

• 原始制造商：Texas Instruments Incorporated

• 尺寸：4.90 x 3.90mm

• 高度：1.75mm

六、引脚功能

UCC28019ADR的引脚功能如下：

• GATE（8PIN）：驱动引脚，输出高电平或低电平以控制外部MOSFET的导通或关断，实现开关转换功能。

• VSENSE（7PIN）：电压检测引脚，用于监测输出电压并通过反馈环路调节电流和电压。同时，该引脚也用于控制低功耗待机模式的进入。

• MULT（6PIN）：乘法器输入引脚，与电流检测信号相乘，生成与输入电压同步的参考电流信号，用于控制PFC过程。

• COMP（5PIN）：补偿引脚，用于连接外部补偿网络，调整电压环和电流环的响应特性，优化系统稳定性和动态性能。

• GND（4PIN）：接地引脚，为芯片提供参考地电位。

• VCC（3PIN）：电源引脚，提供芯片正常工作所需的电压，通常连接到整流后的直流母线电压。

• CS（2PIN）：电流检测引脚，接收来自电流检测电阻的电压信号，反映实际输入电流的大小，用于电流环的反馈控制。

• ZERO（1PIN）：零电流检测引脚，用于检测电流过零点，辅助实现PFC控制的精确性。在某些应用中，该引脚可能与其他功能结合使用，如软启动或过流保护。

七、设计注意事项

1. 布局与布线：为了最小化噪声和干扰，应合理布局并优化布线，特别是VSENSE、COMP和CS等敏感引脚，需保持较短的走线长度，并避免与其他高噪声信号线交叉。

2. 散热设计：由于PFC控制器通常工作在高频和较大功率条件下，因此散热设计至关重要。确保芯片及周围元件有足够的散热面积，并考虑使用散热片或风扇等辅助散热措施。

3. 保护电路设计：为了保障系统的安全稳定运行，需设计完善的保护电路，包括过流保护、过压保护、欠压保护和过热保护等。UCC28019ADR内部已集成部分保护功能，但外部保护电路的设计同样不可忽视。

4. EMI与EMC设计：PFC控制器对EMI和EMC性能有较高要求。在设计过程中，需采取有效措施抑制开关噪声和传导干扰，如使用滤波电容、共模电感等元件，并合理设计PCB布局和布线以减少辐射干扰。

5. 参数调试与优化：在实际应用中，需根据具体需求对UCC28019ADR的参数进行调试与优化，包括工作频率、补偿网络参数、软启动时间等，以获得最佳的PFC效果和系统性能。

综上所述，UCC28019ADR作为一款高性能的有源功率因数校正控制器，凭借其宽范围输入电压、高功率因数、低谐波含量和丰富的保护功能等优点，在电源适配器、PLC、电动机驱动器、太阳能逆变器和大功率AC/DC转换等领域具有广泛的应用前景。在设计和应用过程中，需关注布局与布线、散热设计、保护电路设计、EMI与EMC设计以及参数调试与优化等方面的问题，以确保系统的安全稳定运行和最佳性能表现。