基于UCC28060交錯并聯(lián)控制器的液晶電視電源系統

摘 要：本文設計了功率為 1KW 的液晶電視電源系統，采用UCC28060 控制芯片實(shí)現交錯并聯(lián)功率因數校正，UCC28060 以其獨特的控制方法和保護特性，提高了系統的可靠性，并可以節約成本，降低了能耗，以更小型化和輕薄化實(shí)現更高的性能。介紹了UCC28060 的特點(diǎn)、功能、工作原理及電源系統參數設計;系統加入市電判斷功能，對整個(gè)系統進(jìn)行過(guò)欠壓保護;同時(shí)包含輔助電源部分，給控制芯片提供穩定電壓，簡(jiǎn)捷實(shí)用。

　　關(guān)鍵詞：UCC28060，交錯并聯(lián)，PFC，電源，市電判斷，輔助電源

　　1.引言

　　UCC28060 是德州儀器(TI)推出的雙相交錯切換模式(Transition Mode, TM)功率因數校正控制器，應用于100W-1000W 電源、液晶和DLP 電視、電腦電源、入門(mén)級服務(wù)器和電子照明整流器等電源系統，可以降低系統的成本和功耗。

　　UCC28060 采用Natural Interleaving TM 技術(shù)，其特征[1]：(1)簡(jiǎn)便的相位管理保證符合輕負載效率標準，輕負載條件下的效率提高5%;(2)雙路徑輸出過(guò)壓檢測與保護，防止電壓檢測故障引起的輸出過(guò)電壓;

　　(3)利用無(wú)傳感器電流整形技術(shù)，可以簡(jiǎn)化布局和提高效率;(4)提供浪涌電流限制，消除輸出整流器的反向恢復。這些獨特的系統控制與保護特性，提高了電源系統的可靠性。與傳統單相TM(也稱(chēng)為臨界導電模式CRM 或不連續導電模式DCM)或連續導電模式(CCM)拓撲相比，雙相交錯高性能控制器UCC28060 簡(jiǎn)化了電源系統設計，從而節省了系統成本和PC 尺寸，提高了效率和設計的靈活性。

　　2.UCC28060 的引腳介紹

　　UCC28060 的引腳排列如圖1。AGND：模擬信號地。旁路電容、補償元件接回到此引腳。VCC：偏壓電源輸入端。它為這個(gè)電路中所有的設備提供電源

　　TSET：時(shí)間設置。PWM 的導通時(shí)間設置的輸入。COMP：誤差放大器輸出端。這個(gè)誤差放大器是一個(gè)跨導放大器。電壓調節環(huán)路補償組件連接到此引腳和AGND 腳。在軟啟動(dòng)事件中(欠壓、掉電或停用)COMP 被拉低。CS：電流檢測輸入端。當輸入電流增加時(shí)，CS端的負電壓增大。當CS 端電壓大于上升門(mén)限即過(guò)流保護門(mén)限電壓(約-200mV)時(shí)，這種逐周期過(guò)流保護通過(guò)關(guān)斷兩個(gè)柵極驅動(dòng)(GDA 和GDB)來(lái)限制輸入電流的增加。GDA 和GDB 保持低輸出直到CS 的電壓降至下降門(mén)限(約-15mV)。GDA、GDB：A、B 通道的柵極驅動(dòng)輸出。用最短的線(xiàn)連接這些引腳到功率場(chǎng)效應管的柵極。HVSEN：過(guò)壓檢測輸入端。UCC28060 包含故障過(guò)壓保護功能，任何一個(gè)故障不會(huì )引起電流超過(guò)安全等級。VSENSE 和HVSEN 引腳檢測輸出的過(guò)電壓，如果任何一個(gè)引腳的電壓超過(guò)過(guò)電壓門(mén)限，將關(guān)斷PWM。用兩個(gè)引腳監測過(guò)電壓信號能夠提供冗余和容錯。當HVSEN 上的電壓在工作范圍內，HVSEN 還可以使能下游變換器。PGND：集成電路的功率地。用獨立短線(xiàn)連接此引腳和AGND 來(lái)隔離模擬信號對門(mén)驅動(dòng)的干擾。

　　PHB：B 階段使能端。此引腳接通或關(guān)斷B 通道的升壓轉換器。當B 通道不工作的時(shí)候，A 通道導通時(shí)間的控制信號加倍，有助于在瞬態(tài)管理過(guò)程中保持COMP 電壓恒定。PWMCNTL：PWM 使能邏輯輸出。VINAC：輸入交流電壓檢測：正常運行時(shí)，此引腳連接到整流橋正極的分壓器。這個(gè)輸入檢測輸入電壓范圍來(lái)設置斜率，并且檢測欠壓。VREF：參考電壓輸出端。這個(gè)6V 直流參考電壓可用于偏置電路。

　　VSENSE：輸出直流電壓檢測。連接這個(gè)引腳功率轉換器輸出的分壓器上。為了達到最佳的輸出調節精度和抗噪聲性能，分壓器用獨立的短路徑接地。ZCDA、ZCDB：零電流檢測輸入：當各相的電感電流降為0 時(shí)，ZCDA 與ZCDB 的輸入會(huì )有一個(gè)下降沿，這個(gè)輸入被箝位在0V-3V。信號通過(guò)限流電阻ZA R 、ZB R 與電感副邊繞組相連接，使電流不超過(guò)3mA。當電感電流降為0 時(shí)，ZCD 的輸入必定降低到關(guān)斷門(mén)限電壓以下(大約為1V)，導致柵極驅動(dòng)的輸出電壓上升。當功率場(chǎng)效應管MOSFET 關(guān)斷時(shí)，ZCD 的輸入必定升高超過(guò)上升門(mén)限電壓(約1.7V)，產(chǎn)生另一個(gè)ZCD 下降沿。