UCC28019A LED照明應用負載動態(tài)性能優(yōu)化解決方案
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Vcomp的Iin擾動，可得到：
其中
。使用MathCAD表達式如下：
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。這同時也表明，Vcomp快速變化以后PFC電流響應迅速。
從前面分析，我們可以得出這樣的結論：如果在注入某個Vcomp擾動時PFC電感電流必須有一些小變化，則同時必須降低
的值。但是，在實際功能優(yōu)化設計過程中，這很難控制。因此，標準解決方案依賴于整個電壓環(huán)路閉合時Vcomp變化降低的程度。
3.2 UCC28019A負載上升期間UCC28019A Vcomp變化根本原因分析
UCC28019A產(chǎn)品說明書對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5%以上的輸出電壓擾動出現(xiàn)在VSENSE輸入時，放大器脫離線性運行。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從42µs增加至440µs。這種高增益促使補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，特別是當輸出電流急劇增加時。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)路響應速度，以避開UVP點。如圖6所示，我們必須稍微降低電壓反饋電路(通常為Ccv2)響應速度，使其稍快于環(huán)路響應時間。
圖6電壓反饋補償環(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負載下降過程中可能會出現(xiàn)PFC電感噪聲。實驗表明，當輸出OVP被觸發(fā)時出現(xiàn)這種電感噪聲。另外，如果OVP保持被觸發(fā)狀態(tài)則這種噪聲可能會存在相當長一段時間，特別是當負載被切換至輕負載模式時。因此，噪聲會與輸出OVP保護模式緊密相關。
產(chǎn)品說明書稱，UCC28019A擁有非常簡單的OVP保護模式—如果OVP保護被觸發(fā)，則其直接關閉驅動器。但在實際實驗中，我們發(fā)現(xiàn)，驅動器在這種狀態(tài)下出現(xiàn)異常，并且電感電流也有一些異常高峰值電擊。
許多實驗表明，Vcomp隨這種過程非常緩慢地下降。如果縮短該降壓時間，則噪聲減少。因此，一種好的解決方案是，當OVP被觸發(fā)時，使用一些外部方法來對補償電容器快速放電。一旦Vcomp電壓下降，輸出也脫離OVP電平，并且不再存在噪聲問題。
3.4 UCC28019A負載下降期間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，這不會存在嚴重的問題，因為我們選擇了小值補償電容器，噪聲不那么明顯。但在大多數(shù)情況下，當PCB布局不理想且沒有達到更高PF值時，電壓補償環(huán)路便沒有優(yōu)化的余地，但負責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解決這個問題。
建議解決方案如下：
為了易于理解，我們使用標準OP和TL431或者TL103，實現(xiàn)電路如圖7所示。
圖7 建議解決方案補償環(huán)路簡易原理圖
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，這是實際工程中安全標準所要求的。
圖8 使用TL103改善負載動態(tài)性能的完整解決方案
在實際設計中，這種解決方案的重點必須達到R1、R2和TL103高容限的下列要求：
4、利用UCC28019A平均模型和實際實驗驗證建議解決方案
為了驗證上一小節(jié)提到的解決方案的可行性，我們建立UCC28019A平均模型，并進行仿真。與此同時，制造實驗樣機，對解決方案進行驗證。
仿真模型與實驗樣機基于表1所列參數(shù)。
表1 樣機參數(shù)列表
圖9 UCC28019A應用的平均模型
當PFC從無負載轉為全負載瞬態(tài)時，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，不存在電感飽和問題，也沒有可見噪聲。但是，當PFC從全負載轉為無負載瞬態(tài)時，電感存在噪聲。圖10顯示了初始應用的仿真結果。
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