ZHCADP9 January   2024 UCC21551 , UCC27517A , UCC27624 , UCC27714

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
  5. 2典型 PFC 拓扑
    1. 2.1 升压 PFC
    2. 2.2 交错式升压 PFC
    3. 2.3 无桥升压 PFC
    4. 2.4 无桥图腾柱 PFC
  6. 3PFC 拓扑中的开关和栅极驱动器
  7. 4总结
  8. 5参考资料

升压 PFC

开关转换器拓扑用于有源功率因数校正,以提高功率效率和密度。在过去的二十年中,最出色的拓扑之一是升压 PFC,它采用了单个低侧 MOSFET、一个电感器和一个二极管。为了实现高效的交流/直流转换,MOSFET 栅极驱动器必须满足特定的要求才能有效驱动 MOSFET。这些驱动器的一些要求包括峰值驱动电流和开关特性。由于 PFC 需要高功率开关,因此需要高驱动电流。上升和下降时间以及传播延迟等快速开关特性可实现快速开关转换,从而减少损耗并提高效率。需要快速开关转换的原因在于 MOSFET 中的开关损耗。由于可以处理动态电压和电流,MOSFET 在导通和关断期间效率很低。其他要求包括欠压锁定和噪声处理能力。升压 PFC 通常由单通道、低侧、非隔离式栅极驱动器驱动。德州仪器 (TI) 拥有可满足甚至超过这些要求的庞大驱动器产品系列,例如 UCC27517A。

通过使用低侧栅极驱动器和 MOSFET 进行开关,升压转换器 PFC 可强制输入电流与输入电压同相,从而校正功率因数。这是通过升压转换器控制器来实现的,该控制器向用于提供电压和电流增益以驱动 FET 的栅极驱动器发送 PWM 脉冲。这种方法通常用于 100W 至 4kW 的功率级别。图 2-1 显示了利用 UCC27517A 的典型升压转换器 PFC。

GUID-20240108-SS0I-HVPG-XZMZ-VCX34TWCMVDV-low.svg图 2-1 使用 MOSFET、整流桥、电感器和具有输出电容器滤波器的二极管的升压 PFC

UCC27517A 是一款非隔离式单通道低侧栅极驱动器,可用于驱动升压拓扑中的这些高功率 MOSFET。此驱动器具有 4A 灌电流和 4A 拉电流的输出电流能力,在 VDD 额定值下,建议的最大工作电压为 18V。UCC27517A 的输出传播延迟为 13ns,上升时间为 9ns,下降时间为 7ns,这也有助于更大限度地提高这些系统所需的效率。该器件具有欠压锁定 (UVLO) 功能,可在上电和关断瞬态期间保持无干扰运行,从而提高系统稳健性。