[发明专利]基于UCC28070实现超宽输入电压范围的方法及外围电路

说明书

本发明涉及基于UCC28070实现超宽输入电压范围的方法及外围电路，解决的技术问题是利用UCC28070采用Boost拓扑结构，设计了一款基于UCC28070的超宽输入电压范围DC‑DC应用的交错式PFC电源，实现在DC‑DC模式下开关电源的超宽输入电压范围。为了实现上述效果及其优越性，本创新采用的技术手段为，从UCC28070外围电路的输入电压和输出电压的采样逻辑入手，人为的改变UCC28070开机启动时的判断方法。

技术领域

本发明涉及基于UCC28070实现超宽输入电压范围的方法及外围电路。

背景技术

UCC28070的现有应用电路中，地之间接一个电阻R_IMO，来设置乘法器的增益；7脚与地之间接有电阻R_SYN来决定电流合成中下降率的大小；8脚和9脚为两相检测电流的输入，内部连接在电流放大器的同相输入端；10脚为限流设置；11脚和12脚为两相电流放大器的输出；13脚为6V基准电源；14脚为A相的门极驱动；15脚为工作电源，16脚为参考地；17脚为B相功率开关控制信号；18脚为软启动；19接R_RT，设置内部振荡器的工作频率；20脚与地之间接有电阻R_DMX，根据R_DMX与R_RT之间的比率来决定PWM波输出的最大占空比。

现有应用电路中UCC28070的工作原理为：电路图如图2所示，UCC28070是TI公司专门设计的一款交错并联Boost功率因数校正电路，它是由桥式整流器，输出滤波电容C_OUT，UCC28070控制器，升压电感L₁、L₂，二极管D₁、D₂，功率开关管VT₁、VT₂和电流感应变压器T₁、T₂等组成。

具体工作原理为：交流电源经过桥式整流器后，变为直流电压V_in，该直流电压值V_in提供了UCC28070控制器的输入电压采样值V_VINAC；在UCC28070控制器没有启动前，该电路的输出电压值V_OUT为输入电压值V_in经过一个二极管压降，此时输出电压值V_OUT提供了UCC28070控制器的输出电压采样值Vvsense；在输出电压采样值Vvsense大于0.75V时，UCC28070开始启动，为Boost升压电路中mos管提供驱动，使电路正常工作。

UCC28070芯片的14脚和17脚的驱动波形作用于两个参数完全相同的Boost PFC变换器单元，电路中两个功率开关管的PWM驱动信号相位相差180°，两个Boost PFC变换器单元工作在交错状态下，输入电流是两个电感电流相互叠加的总和。由于变换器的两个电感处于交错工作状态下，因此两个电感的纹波电流也处于交错状态下，两路电感电流在叠加的时候两者的纹波对消，从而减少了由升压电感及功率开关导致的输入电流纹波。

但由于UCC28070固有的启动方式，使其输入电压范围在DC-DC应用中相对较窄，具体原因如下：

1)UCC28070典型交错并联Boost PFC电路中要求VINAC和VSENSE有比例相同的分压网络；

2)UCC28070典型交错并联Boost PFC电路中要求，该芯片的5脚为输入电压采样，直接采用电阻对V_in进行分压，分压所得到的值决定了输入电压的有效值等级，它根据输入电压采样将输入电压划分为8个部分，相当于是认为一个范围内的输入有效值是固定的，如图3所示；

3)UCC28070典型交错并联Boost PFC电路中要求，该芯片的4脚为输出电压采样，直接采用电阻对V_OUT进行分压，分压所得到的值决定了该芯片是否启机。