反激控制IC—UCC28600芯片简介及其工作原理

图1 －5 钳制模式电路细节

图1 －6 UCC28600的QR检测电路细节

准谐振及DCM出现在Yfb反馈电压为2．0～4．0V时，相应地, CS端电压在0．4～0.8V，逐个周期的功率限制利用一个固定的0．8V CS限制电压，过流关断阈值在图l－7中给出,在QR*率限制特色示于图1 －6。给CS的偏移电压正比于线路电压，功率限制特色用Rpl调节。

（1）准谐振／DCM控制。准谐振（QR）及DCM工作出现在反馈电压Vfb为2.0～4．0V之间。在运转时，CS峰值电压在0．4～0．8V。在此控制模式，OUT的上升沿总是出现在去磁谐振振铃的谷底处，谷底开关是QR工作的必须部分，谐振谷底开关是用来使系统钳制在最高频率的。换句话说，在DCM中频率变化为使开关出现在第一个谐振谷底，即7.7 μs(130kHz）处，注意CS端有一内部电流源1／2 Iline，它是逐个周期式功率限制功能的控制要素之一。

图1 －7 UCC28600的故障逻辑电路细节

（2）频率折返式控制。频率折返模式是用故障逻辑执行的，如图1 －7所示。模式钳制电路如图1 －5所示。在最小工作频率时，内部振荡器的锯齿波有4V峰值，0．IV谷底。当FB端电压在2．0～1．4V之间时，FB － CL信号命令振荡器成压控振荡器（vco），并能钳制振荡器电压，此外钳制振荡器限制vco工作在40～130kHz之间，FB － CL电压由调制比较器送回来有效地钳制折回的CS电压到0．4V。

（3）猝发模式控制。猝发模式控制由故障逻辑进行（见图1 －7）及绿色模式电路。0SC － CL信号钳制猝发模式工作频率在40kHz之下，于是此时FS 电压在1.4～0．6V之间，控制器命令传至负载的能量不得超出。在此运行时，误差高而Vfb低，此时Vfb降到0。6V，输入脉冲终止，直到Vfb升到0.7v。在此模式控制器工作在滞后控制， OUT脉冲在DC电压达到0．4V时终止,功率限制令开关OFF，然后再重新ON。此时Vfb电压要达到1.4V，如图1 －5矸示。猝发模式减少了平均开关频率，减少了开关损耗，提高了转换效率。

(4）故障逻辑。先进的逻辑控制，结合故障检测提供了合适的功率供给，这种提供条件终止倮护状态，线路过电压（0VP）、负载过电压（0VP）都由此方框执行，它还可防止内部基准低于4．5V时去工作，如果故障被检测出来，如过热、线路0VP、负载0VP，基准电压低落，则UCC28600即关断。

参看图1 －7、图1 －6，为调整负载的0VP，选择Rovp1、Rovp2分压比到3.75V为关断电压，为调节线路0VP，则选择R．ov、R－0V合成去驱动450μA电流，此时Vovp为2．5V。

（5）振荡器。振荡器如图1 －4所示，内部设置触发点及钳制到130kHz最高，40kHz最低，在猝发模式下，又低于40kHz。

（6）状态端子。状态端子为开漏极输出，如图1 －7所示。状态端子的输出在Vfb降到0.6V以下时，进入关断状态。在Vfb端升到1．4V以上时重新回到开启状态。绿色模式下用状态端子控制PFC部分的关断电路，如图1-8所示。执行此功能的关键元器件包括VT1、Rst1及fiRst2,电阻Rst1及fiRst2的选择使VT1饱合，以便给PFC控制IC供电。而在绿色模式下，状态端子变为高阻抗Rst1令VT1关断，使PFC控制IC关断,进入省电型。如果必要可用一支18V齐纳二极管和电阻（Rcc接到VCC处。以确保PFC控制器安全工作。

图1 － 8 绿色模式下用状态端子控制PFC部分的关断电路

（7）工作模式的调节。工作模式边界的调节由变压器及四个元件Rpl、Rcs,Rovp1及Rovp2执行。变压器特性影响模式是因其一次磁化电感和输出电压幅度（折返到一次的幅度），受MOSFET输出电容及变压器漏感的影响，设计过程要选择磁化电感及三种模式下二次折返到一次的电压。应对最大负载及最高输人电压之下，实际电感在磁化电感和MOSFET漏极处测出的电容之间谐振要计算在内。这是调节工作在QR／DCM边界的条件，其他由振荡器绿色模式决定。

上面四个元件，Rpl、Rcs,Rovp1及Rovp2必须调节设置好，它们会互相作用。UCC28600的设计计算在后面给出，为实现设计目标，仔细地在变压器参数和电阻值之间实现平衡。

（8）保护功能及特色。UCC28600具有很多保护特色，这是一款全新的特色设计，细述如下：

1）过热保护。芯片过热保护点设置在140℃，当温度降下15℃后重新恢复正常工作。

2）逐个周期功率限制。在每个周期结束时，CS端电压超出0．8V，即达到过功率限制点。

3）电流限制。当一次电流超过最大电流水平时，即CS端为1.25V电压时，器件再次关断。

4）过龟压保护。线路及负载的过电压保护由变压器匝数比Rovp1及Rovp2调节，0VP端有一个0V电压源，能源出电流不能漏入。线路过压保护出现，此时0VP钳在0V，当偏置绕组变为负向, OUT＝HI或谐振时，0V电压源钳制0VP到0V，从0VP端源出电流，它与线路－ 0VP比较器和QR检测电路成镜像，如果0VP电压大于3．75V，线路一0VP比较器开始关断程序，并被关断。

5）欠电压锁定。此项保护用来应对不适宜的偏置条件，欠电压锁定监视VDD ，并防止其在UVLO阈值下工作。