UPC1099集成电路性能与应用

摘要：介绍一种脉宽调制集成电路UPC1099。详细讨论了其内部结构，引脚排列，给出了它的参数限制和在75W直流变换器中的应用技术。

关键词：直流变换器；脉宽调制；集成电路

1 引言

目前国内通信系统中使用的直流变换器以75W半砖型的＋5V输出最为普遍。它以体积小、散热方便、纹波低、转换效率比较高而得到众多通信设备厂家的认同。这里介绍一种用UPC1099脉宽调制集成电路组成的75W半砖型直流变换电路模块。它的集成电路性能优于其他公司的脉宽调制器。其外围元件少、控制灵活、保护功能齐全、性能可靠、应用方便，是75W直流变换器最佳选择方案。

2 UPC1099集成电路内部方框图和引脚功能

引脚及内部方框图如图1所示，该电路为16引脚集成电路，各引脚功能如下：

图1 UPC1099方框图

脚1为死区时间控制，通过对它的控制可实现软启动功能。

脚2、3为反馈端，用以稳定输出电压。

脚4、5为误差放大器的正负输入端，使用它可以控制电流在给定的范围内。

脚6为信号地。

脚7为过电流关闭端子。

脚8为输出管发射极。

脚9为输出端。

脚10为集电极，一般脚8接地，脚10接集成电路电源。

脚11为集成电路电源端。

脚12为过压关闭端，当输入或输出过压时可控制它闭锁输出，如果需要恢复输出必须使脚12的电压降到＋2V以下，并且电源重新启动一次。

脚13为通断控制，用它可实现直流变换的远程遥控。

脚14为电压基准，可供外电路作为参考电压。

脚15、16为振荡频率控制，分别由R_T、C_T决定。一般C_T取100pF～1500pF、R_T取3kΩ～51kΩ，其振荡频率控制在50kHz～500kHz内。对于75W变换器中控制

在450kHz～500kHz之间，以降低变压器的尺寸和输出电容的容量。

3 UPC1099的极限值和主要性能指标

1）极限值（T_a=25℃）

——入电压和输出电压26V

——输出最大电流1.2A

——功耗1000mW

——工作温度－20～85℃

——贮存温度－55～150℃

2）封装形式

——UPC1099CX为普通型（DIP）双列直插式（引脚间距2.54）

——UPC1099GS为扁平型（FLAT）宽体表贴式（引脚间距1.27）

3）UPC1099主要电性能

主要电性能如表1所示。

表1 UPC1099主要电性能指标

4 应用电路

UPC1099的应用电路很广泛，下面以正激变换器电路为例作一介绍。电路如图2所示。输入电压V_s=36～72V，输出电压V_o=＋5V，输出电流I_o=0～15A。

图2 75W直流变换器电原理图

图中R₁、Q₁、R₂、Q₂、C₂、C₃、R₄为启动开关控制电路，同时Q₁可防止启动浪涌电流，由于Q₁导通电阻很小，其功耗优于晶闸管和晶体管。C_o、L₁、C₁组成EMI电路，防止变换器对电网干扰。R₁、R₅、R₆、D₂、D₃、C₅、C₆、Q₃是IC₁启动工作电路。在电路通电后，D₂稳压管给出15V电压，由R₆、Q₃、C₅给UPC1099供电，使变换器输出。此时P₂线圈通过D₃、C₆供给IC₁所需的大电流。同时IC₁的供电电压是固定的。这样其工作的波纹很平稳，输出噪声很小。C₁₀、R₁₅设定工作频率。脉冲信号通过R₇、R₈控制Q₄振荡工作，经P₁至S₁副边电压整流滤波输出。双肖特基二极管D₄作为副边绕组S1的整流二极管。L₂为贮能滤波电感。C₁₂、R₁₇组成滤波器，其中C₁₂为片式特质高分子铝电解电容，它的高频特性相当好，优于多层超陶电容和片式钽电容，400kHz下损耗电阻仅为0.09Ω。输出＋5V电压经R₂₆、R₂₇取样与IC₂比较通过IC₃电压控制电路反馈电压加在误差放大器输入脚2，控制脉宽平稳输出。R₁₁、R₁₂、C₈作为死区时间设定，C₈也是软启动电容。过电流由串接在Q₄源极电阻R₉检测，信号经限流电阻R₁₀加到IC₁过流端脚7进行保护。