ZHCSYV7B July   2010  – September 2025 UCC28070-Q1

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 引脚配置和功能
  6. 5 规格
    1. 5.1 绝对最大额定值
    2. 5.2 ESD 等级
    3. 5.3 建议运行条件
    4. 5.4 热性能信息
    5. 5.5 电气特性
    6. 5.6 典型特性
  7. 6 详细说明
    1. 6.1 概述
    2. 6.2 功能方框图
    3. 6.3 特性说明
      1. 6.3.1  交错式
      2. 6.3.2  对 PWM 频率和最大占空比钳位进行编程
      3. 6.3.3  频率抖动（幅度与速率）
      4. 6.3.4  外部时钟同步
      5. 6.3.5  多相运行
      6. 6.3.6  VSENSE 和 VINAC 电阻器配置
      7. 6.3.7  VSENSE 和 VINAC 开路保护
      8. 6.3.8  电流合成器
      9. 6.3.9  可编程峰值电流限制
      10. 6.3.10 线性乘法器与量化电压前馈
      11. 6.3.11 增强型瞬态响应（VA 转换率改正）
      12. 6.3.12 偏置电压（VCC 和 VREF）
      13. 6.3.13 PFC 启用和禁用
      14. 6.3.14 自适应软启动
      15. 6.3.15 PFC 启动保持
      16. 6.3.16 输出过压保护 (OVP)
      17. 6.3.17 零功耗检测
      18. 6.3.18 热关断
      19. 6.3.19 电流环路补偿
      20. 6.3.20 电压环路补偿
    4. 6.4 器件功能模式
  8. 7 应用和实施
    1. 7.1 应用信息
    2. 7.2 典型应用
      1. 7.2.1 设计要求
      2. 7.2.2 详细设计过程
        1. 7.2.2.1 输出电流计算
        2. 7.2.2.2 桥式整流器
        3. 7.2.2.3 PFC 电感器（L1和 L2）
        4. 7.2.2.4 PFC MOSFET（M1和 M2）
        5. 7.2.2.5 PFC 二极管
        6. 7.2.2.6 PFC 输出电容器
        7. 7.2.2.7 电流环路反馈配置（电流变压器匝数比 NCT 和电流感应电阻器 RS 的大小)
        8. 7.2.2.8 电流传感偏移和 PWM 斜坡以提高防噪性能
      3. 7.2.3 应用曲线
    3. 7.3 电源相关建议
    4. 7.4 布局
      1. 7.4.1 布局指南
      2. 7.4.2 布局示例
  9. 8 器件和文档支持
    1. 8.1 文档支持
      1. 8.1.1 相关文档
    2. 8.2 接收文档更新通知
    3. 8.3 支持资源
    4. 8.4 商标
    5. 8.5 静电放电警告
    6. 8.6 术语表
  10. 9 修订历史记录
  11. 10机械、封装和可订购信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

6.3.20 电压环路补偿

双相 PFC 控制器的外部电压控制环路与单相控制器的工作方式相同，环路稳定性的补偿技术是标准技术 [7]。电压环路的带宽必须远低于输出电容上两倍电源频率 (f2LF) 的纹波频率，以避免因对输出电压进行校正而造成失真。电压误差放大器 (VVAO) 的输出作为乘法器的输入，用于根据所需输出功率调整输入电流的幅度。在电流环路带宽范围内，VAO 的变化会影响输入电流的波形。由于 COUT 上的低频纹波仅取决于输入功率的函数，因此在高压线路和低压线路下，其峰峰值幅度是相同的。电压环路对该纹波的响应在高压线路中产生的失真效应要比在低压线路中更大。因此，必须在高压线路条件下确定由 VAO 引起的输入电流三次谐波失真的允许百分比。

由于电压误差放大器 (VA) 是一种跨导放大器,因此其输入端的阻抗与放大器增益无关，而放大器增益仅由其跨导 (gmv) 与输出阻抗 (ZOV) 的乘积决定。因此，VSENSE 输入分压器网络值是根据 VSENSE 和 VINAC 开路保护 中讨论的标准单独确定的。它的输出为 VAO 引脚。

UCC28070-Q1 具有 II 型补偿的电压误差放大器图 6-6 具有 II 型补偿的电压误差放大器

VVSENSE 的两倍电源频率纹波电压分量必须在 VAO 处得到充分衰减和相移，以实现输入电流波形所需的三次谐波失真水平 [4]。对于允许的每 1% 输入三次谐波失真，小信号增益 GVEA = VVAOpk / vSENSEpk = gmv × ZOV 在两倍电源频率下必须确保在整个 VVAO 电压范围内纹波不超过 2%。在 UCC28070-Q1 中，VVAO 在零负载功率时约为 1V，在满载功率时约为 4.2V，对应 ΔVVAO = 3.2V，因此 3.2V 的 2% 纹波峰值为 64mV。

注：

尽管 VVAO 的最大值被钳位在 5V，但在满载情况下，VVAO 可能会围绕约 4.2V 的中心点波动，以补偿乘法器级中量化前馈电压的影响（有关详细信息，请参阅 线性乘法器与量化电压前馈 部分）。因此，在执行电压环路增益计算时，应以 4.2V 作为表示最大输出功率的参考电压。

输出电容器最大低频零峰值纹波电压的近似计算公式如下：

方程式 28. UCC28070-Q1

其中：

  • PIN(avg) 是交错 PFC 前置稳压器的总最大输入功率
  • VOUT(avg) 是所需的平均输出电压
  • COUT 是输出电容

方程式 29. VSENSEpk = V0pk × kR

其中

  • kR 是 VSENSE 上电阻分压器网络的增益

因此，对于 k3rd，即由 VAO 纹波引起的输入电流允许的三次谐波失真百分比，

方程式 30. UCC28070-Q1

VAO 上的阻抗由电容器 (Cpv) 设定，其中 CPV = 1 / (2πf2LF × ZOV(f2LF))；因此：

方程式 31. UCC28070-Q1

电压环路的单位增益交叉频率 (fVXO) 现在可通过将开环电压传输功能增益设为 1 来求解：

方程式 32. UCC28070-Q1
方程式 33. so,UCC28070-Q1

补偿零位置网络中的零电阻(RZV) 现在也可由此进行计算。与 CPV 一起，RZV 在 fVXO 处设置一个极点，以获得交叉处的45°相位裕度。

方程式 34. Thus, UCC28070-Q1

最后，通过电容 CZV 在 fVXO / 6 或更低处设置一个零点，以在直流获得高增益，同时确保零点断点远低于 fVXO，从而不会显著降低相位裕度。通过选择 fVXO / 10 可将 CZV 和 CPV 的并联组合值近似为 CZV，并将 CZV 求解为：

方程式 35. UCC28070-Q1

通过使用电子表格或数学程序，可以操作 CZV、RZV 和 CPV 来观察它们对 fVXO 和相位裕度的影响以及对三次谐波失真的百分比贡献。此外，可在不同 PIN(avg) 水平和系统参数容差变化下检查相位裕度。

注：

本节中计算的三次谐波失真百分比仅表示 COUT 上 f2LF 电压纹波的贡献。其他失真源，如电流传感变压器、电流合成器级、过度限制的 DMAX 等，也可能引入额外的三次及更高次谐波失真。