UCC28019A LED照明應(yīng)用負(fù)載動(dòng)態(tài)性能優(yōu)化解決方案

Vcomp的Iin擾動(dòng)，可得到：

其中

。使用MathCAD表達(dá)式如下：

圖4 Vcomp下m3(Vcomp)曲線

由(8)，我們知道，

取決于

的穩(wěn)定值，其表明某種穩(wěn)定工作狀態(tài)下，Iin電流仍然受到這些參數(shù)的擾動(dòng)。這同時(shí)也表明，Vcomp快速變化以后PFC電流響應(yīng)迅速。

從前面分析，我們可以得出這樣的結(jié)論：如果在注入某個(gè)Vcomp擾動(dòng)時(shí)PFC電感電流必須有一些小變化，則同時(shí)必須降低

的值。但是，在實(shí)際功能優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，這很難控制。因此，標(biāo)準(zhǔn)解決方案依賴于整個(gè)電壓環(huán)路閉合時(shí)Vcomp變化降低的程度。

3.2 UCC28019A負(fù)載上升期間UCC28019A Vcomp變化根本原因分析

UCC28019A產(chǎn)品說(shuō)明書對(duì)其電壓誤差放大器的描述如下：

圖5電壓環(huán)路內(nèi)部原理

當(dāng)5%以上的輸出電壓擾動(dòng)出現(xiàn)在VSENSE輸入時(shí)，放大器脫離線性運(yùn)行。在欠壓狀態(tài)下，UVD功能調(diào)用EDR，其立即將電壓誤差放大器跨導(dǎo)從42µs增加至440µs。這種高增益促使補(bǔ)償電容器更迅速地充電至新的工作電平。這表明，EDR產(chǎn)生大量的Vcomp充電量，從而極大提高Vcomp升壓，特別是當(dāng)輸出電流急劇增加時(shí)。所以，如果根據(jù)EDR功能要求降低Vcomp影響，則必須在可能的情況下，稍微提高電壓環(huán)路響應(yīng)速度，以避開UVP點(diǎn)。如圖6所示，我們必須稍微降低電壓反饋電路(通常為Ccv2)響應(yīng)速度，使其稍快于環(huán)路響應(yīng)時(shí)間。

圖6電壓反饋補(bǔ)償環(huán)路

3.3 UCC28019A控制器降壓期間PFC電感電流噪聲分析

在大多數(shù)情況下，PFC負(fù)載下降過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)PFC電感噪聲。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)輸出OVP被觸發(fā)時(shí)出現(xiàn)這種電感噪聲。另外，如果OVP保持被觸發(fā)狀態(tài)則這種噪聲可能會(huì)存在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間，特別是當(dāng)負(fù)載被切換至輕負(fù)載模式時(shí)。因此，噪聲會(huì)與輸出OVP保護(hù)模式緊密相關(guān)。

產(chǎn)品說(shuō)明書稱，UCC28019A擁有非常簡(jiǎn)單的OVP保護(hù)模式—如果OVP保護(hù)被觸發(fā)，則其直接關(guān)閉驅(qū)動(dòng)器。但在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)，驅(qū)動(dòng)器在這種狀態(tài)下出現(xiàn)異常，并且電感電流也有一些異常高峰值電擊。

許多實(shí)驗(yàn)表明，Vcomp隨這種過(guò)程非常緩慢地下降。如果縮短該降壓時(shí)間，則噪聲減少。因此，一種好的解決方案是，當(dāng)OVP被觸發(fā)時(shí)，使用一些外部方法來(lái)對(duì)補(bǔ)償電容器快速放電。一旦Vcomp電壓下降，輸出也脫離OVP電平，并且不再存在噪聲問(wèn)題。

3.4 UCC28019A負(fù)載下降期間PFC電感電流噪聲解決方案

正如3.3小節(jié)所分析的那樣，有一種方法可以快速地降低Vcomp電壓。在一些情況下，這不會(huì)存在嚴(yán)重的問(wèn)題，因?yàn)槲覀冞x擇了小值補(bǔ)償電容器，噪聲不那么明顯。但在大多數(shù)情況下，當(dāng)PCB布局不理想且沒(méi)有達(dá)到更高PF值時(shí)，電壓補(bǔ)償環(huán)路便沒(méi)有優(yōu)化的余地，但負(fù)責(zé)下降噪聲卻仍然很明顯;在這種情況下，要求使用外部電路來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。

建議解決方案如下：

為了易于理解，我們使用標(biāo)準(zhǔn)OP和TL431或者TL103，實(shí)現(xiàn)電路如圖7所示。

圖7 建議解決方案補(bǔ)償環(huán)路簡(jiǎn)易原理圖

圖8顯示了使用TL103的完整解決方案。正常情況下，TL103的一半可用于高溫保護(hù)，這是實(shí)際工程中安全標(biāo)準(zhǔn)所要求的。

圖8 使用TL103改善負(fù)載動(dòng)態(tài)性能的完整解決方案

在實(shí)際設(shè)計(jì)中，這種解決方案的重點(diǎn)必須達(dá)到R1、R2和TL103高容限的下列要求：

4、利用UCC28019A平均模型和實(shí)際實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證建議解決方案

為了驗(yàn)證上一小節(jié)提到的解決方案的可行性，我們建立UCC28019A平均模型，并進(jìn)行仿真。與此同時(shí)，制造實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，對(duì)解決方案進(jìn)行驗(yàn)證。

仿真模型與實(shí)驗(yàn)樣機(jī)基于表1所列參數(shù)。

表1 樣機(jī)參數(shù)列表

圖9 UCC28019A應(yīng)用的平均模型

當(dāng)PFC從無(wú)負(fù)載轉(zhuǎn)為全負(fù)載瞬態(tài)時(shí)，而EDR仍然工作在PFC工作狀態(tài)下，PFC電感出現(xiàn)峰值電流不可避免;但是，不存在電感飽和問(wèn)題，也沒(méi)有可見(jiàn)噪聲。但是，當(dāng)PFC從全負(fù)載轉(zhuǎn)為無(wú)負(fù)載瞬態(tài)時(shí)，電感存在噪聲。圖10顯示了初始應(yīng)用的仿真結(jié)果。

上一頁(yè) 1 2 3 下一頁(yè)