UCC3858的设计特点、引脚功能与电气参数

1UCC3858设计特点

高效率、高功率因数预调节器UCC3858是Unitrode公司新推出的PFC功率因数校正器产品。有关UCC3858的内部功能框图见图1，其主要设计特点是：

可调整的PWM脉宽调制频率折反、使轻载时有较高的效率；前沿脉宽调制以减小输出电容的纹波电流；控制BoostPWM使功率因数接近10；在世界通用的供电电压范围工作均无需设量程开关；正确的功率限制；可同步的振荡器；100μA功率电感的电源起动电流；低功耗的BCDMOS工艺；工作电压范围12V～18V。

UCC3858提供了有源功率因数校正预调节器所需要的全部功能，以满足在低功率工作时要求的高效率。该控制器采用平均电流型控制，通过整形交流电网输入的线电流波形，使之与交流输入线电压波形一致，达到接近10的功率因数。

UCC3858的工作与原先设计的UnitrodePFC电路十分相似，并具有使轻载工作时的Boost变换器有较高效率的附加特性，即在电压误差放大器的输出电平，下降到低于用户预置的、显示轻载的可调整电平时，通过按反比例线性地调节PWM频率来实现。通过减小CT斜坡脉冲（它与输出功率成比例）充电电流、并增加滞后时间，脉宽调制频率则按反比例变化。当负载变化阻滞时，也有一个瞬时的复位输入信号，能快速改变折反模式的IC输出。

UCC3858采用的PWM脉宽调制技术是前沿调制。当在顺向变换器上同时采用较常规的后沿调制时，该方案有利于减小大容量存储电容器上的纹波电流。振荡器被设计为易与顺向变换器同步。一个简单的同步方案可通过把顺向变换器的PWM输出端与“SYNC”脚连接在一起而实现。

该控制器的改进包括：一个用于输入线电压RMS的峰值检波器；IC内部集成的过流关闭和过压关闭电路；以及重要的、更低的静态工作电流。峰值检波器消除了用于RMS检测的外部双极点低通滤波器。这就简化了变换器的设计，对改进输入线电压的瞬态响应提高了近6倍。

电流信号是从电流误差放大器的输入端提取，以供给逐周的峰值电流限制。采用Unitrode的BCDMOS工艺达到低起动电流和工作电流，它简化了自馈电供电设计，使控制电路损耗降至最小。设置跨导电压误差放大器，考虑了对IC内部过压保护的输出电压检测。

图1UCC3858内部功能框图（原图未做格式处理）

附加的特性还包括：用于可靠的离线式起动的欠压锁定；一个精密的75V基准参考电压；一个精密的RMS检测和信号限定电路。芯片关闭可由“FBL”脚电平低于05V来实现。UCC3858的外部引脚安排见图2。

2UCC3858的电气参数与极限值

21最大使用极限值

（1）电源电压VDD18V；

（2）栅极驱动电流连续值02A，脉冲值0.5A；

（3）输入电流IAC200mA；

（4）功耗1W；

（5）存储温度－65℃～＋150℃；

（6）结温－55℃～＋150℃；

（7）引脚温度（10s焊接）＋300℃；

（8）模拟输入的最大强迫电压－0.3V～11V。

22UCC3858的电气参数

除非另有说明，一般性应用时UCC3858均在TA=0℃～70℃，并且有：

VVDD=12V,RT=24k,CT=330pF,RFBM=96k,

IIAC=100μA,TA=TJ。

UCC3858的电气参数见表1。

3UCC3858各引脚功能概述

CA（5脚）：电流放大器的反相输入端。该输入端与非反相输入端“MOUT”保留接地功能。

CAO（6脚）：电流放大器的输出端，即一个宽带放大器的输出端。该放大器检测电网电流，并控制脉宽调制器（PWM）迫使其成为正确的电流波形。当有必要时，该输出端可关闭振幅接地，允许PWM为强迫零占空比。

CRMS（2脚）：接RMS电压测量电容器。接在CRMS与GND地端的电容器，能平均半个周期内的交流电网电压。IAC电流的镜象值在IC内部为CRMS提供充电电流。

CT（12脚）：接振荡器的定时电容器。由CT接地（GND）的电容器，将设置PWM自由振荡器的频率，

图2UCC3858外部引脚安排

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参数	测试条件	最小	典型	最大	单位
整体
电源电流（截止时）	VCAO,VVAO=0V,VDD=UVLO－0.3V		100	250	μA
电源电流（导通时）	FBL=0V	2	3.5	5	mA
VDD导通门限电平		12	13.5	15.5	V
VDD截止门限电平			10		V
UVLO滞后电压		3.2	3.5	3.8	V
电压放大器
输入电压	TA=25℃	2.95	3	3.05	V
过压保护	高于VA－输入电压的值	0.12	0.14	0.16	V
VA－偏置电流			－0.5	－1	μA
开环增益	VOUT=2V～5V	45	50		dB
VAO高电平	Load=－25μA	5.7	6	6.3	V
VAO低电平	Load=25μA		0.3	0.5	V
输出源极电流	VVA－=2.8V			－50	μA
输出变换电流	VVA－=3.2V	50			μA
跨导	IOUT=±50μA	400	600	1000	μS
电流放大器
输入失调电压	VCM=0V,VCAO=3V	－3	0	3	mV
输入偏置电流	VCM=0V,VCAO=3V	－6.5	－5		μA
输入失调电流	VCM=0V,VCAO=3V	－0.5	0.0	0.5	μA
开环增益	VCM=0V,VCAO=2V～5V	80	90		dB
CMRR	VCM=0V～1.5V,VCAO=3V	65	80		dB
CAO高电平	VCA－=0V,VMOUT=1V,IL=－50μA	6大电流电感.5	7	7.5	V
CAO低电平	VCA－=1V,VMOUT=0V,IL=1mA		0.2	0.3	V
最大输出源极电流		－130	－150		μA
电压基准参考
输出电压	IREF=0mA,TA=25℃	7.313	7.5	7.688	V
	过热时，UCC3858	7.294	7.5	7.707	V
	过热时，UCC2858,UCC1858	7.239	7.5	7.762	V
负载调节率	IREF=0mA～2mA		3	5	mV
电网调节率	VDD=12V～16V		30		mV
短路电流	VREF=0V		35	50	mA
振荡器
初始精度	TA=25℃	90	100	110	kHz
电压稳定度	VDD=12V～16V			1	％
总变化	电网、温度均变化时	80		120	kHz
斜坡幅度(pp)	振荡器自由振荡时，VAO=5.5V	3.3	3.5	3.7	V
斜坡峰值电压	振荡器自由振荡时，VAO=5.5V	4.4	4.6	4.8	V
峰值电流限制
峰值门限电压	(VCA－)－VMOUT	350	450	550	mV
峰值滞后电压			100	200	mV
峰值传播延迟时间			1		μs
乘法器
高电网低功耗时	IAC=100μA,VCRMS=3.5V,VAOUT=1.25V		1		μA
高电网高功耗时	IAC=100μA,VCRMS=3.5V,VAOUT=5.5V		15		μA
低电网低功耗时	IAC=20μA,VCRMS=0.75V,VAOUT=1.25V		4		μA
低电网高功耗时	IAC=20μA,VCRMS=0.75V,VAOUT=5.5V		64		μA
IAC限制时	IAC=20μA,VCRMS=0.4电感封装V,VAOUT=5.5V		64		μA
增益常数	IAC=100μA,VCRMS=3.5V,VAOUT=5.5V		2.5		1/V
零电流	IAC=20μA,VCRMS=0.75V,VAOUT=5.5V		0		μA
	IAC=100μA,VCRMS=3.5V,VAOUT=5.5V		0		μA
功耗限制（VCRMS·IMO）	IAC=20μA,VCRMS=0.75V,VAOUT=5.5V		45		μW
PWM频率折反
FBL输入电流		－500	－100		nA
FBL无输出时			0.5		V
折反最小频率	RFBM=100k		25	30	kHz
折反无效			1.5	1.75	V
栅极驱动器
拉高电阻	IOUT=100mA		7		Ω
拉低电阻	IOUT=－100mA		3.5		Ω
输出上升时间	CLOAD=1nF,RS=10Ω		25		ns
输出下降时间	CLOAD=1nF,RS=10Ω		20		ns

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