600W 交错式双相转移模式 PFC 转换器—PR735

　　1 引言

PR735 是一款交错式双相转移模式 PFC 转换器，其在电流高达 1.5A 的 85VRMS～265VRMS 交流输入电源下工作时，可提供 400V 的固定输出。该参考设计需要一个 100mA、15V 的额外偏置电压来为 UCC28060 器件供电。PR735 设计旨在通过展示典型离线高功耗应用中 UCC28060 的性能来突出说明 UCC28060 的特性。UCC28060 包含了诸如 Natural Interleaving的创新性特性，并且可以用于多种应用，详情请参见下面的 2.1 章节。

　　2 描述

PR735 由两块电路板组成：一块是含有磁性元件、晶体管以及其他高功率组件的电源电路板；另一块是由 UCC28060 集成电路以及各种组件和滤波电路组成的控制器电路板。该控制器电路板通过一个排针 (header) 与电源电路板相连接，当 PFC 输出处于稳压状态时，控制器电路板上的 J1.A 状态 LED 就会发光指示。如欲了解有关器件运行的更多详情，请参见 UCC28060 产品说明书。

　　警告

由于该电路上有高压，非经验丰富的电源专业人士切勿进行该设计工作。

　　2.1 应用范围：

  LCD、等离子以及 DLP 电视
  计算机电源
  入门级服务器

　　2.2 特性：

  85VRMS～265VRMS 输入电压范围
  400V 固定输出
  1.5A 直流恒定状态输出电流
  采用了 TI Natural Interleaving? 专利技术
  相位管理功能提高了轻负载时的效率
  掉电保护功能

　　3 PR735 规范

　　3.1 电气特性

　　3.2 散热要求

该参考设计可在环境温度为 25℃ 下工作，功率高达 600W，而无需外部制冷。用户应确保所有的高功率组件（MOSFET、整流器等）散热正常以免温度过高。为了降低高输出功率级别时组件的热应力可以使用外部制冷。

　　4 原理图

下页的原理图说明了 PR735 的参考设计。为了清楚起见，分别在单独的页面上对功率级和控制器电路进行了说明。

　　4.1 功率级电路

图 1 PR735 功率级

注：仅供参考。如欲了解具体的值，请参见表 2 材料清单。测试点仅限于评估，并非是转换器运行所必须的。

　　4.2 控制器电路

图 2 PR735 控制器电路

　　注：仅供参考。如欲了解具体的值，请参见表 3 材料清单。

　　5 PR735 典型的性能数据

图 3 到图 5 显示了PR735 的典型性能数据。由于实际性能数据会受到测量技术和环境变化的影响，因此这些曲线仅供参考，并且可能与实地测量值会有所不同。

　　5.1 效率

下图说明了 PR735 在低线压和高线压条件下整个输出功率范围内的效率。

图 3 在 85VRMS 和 265VRMS 时的效率

　　5.2 230 VRMS 输入时的电流谐波

PR735 含有非常符合 EN61000 标准的极低的电流谐波含量。大多数谐波含量都被包含在可导致低 THD 的基本谐波中。下图举例说明了 PR735 的电流谐波以及 EN61000 标准，以进行比较。

图 4 230 VRMS 输入时的PR735 谐波

　　5.3 最大负载时的输出电压纹波

从下图可以看出输出电压纹波大约为 10V（峰至峰）。

图 5 PR735 输出电压纹波（5V/div、交流耦合）

　　5.4 输入纹波电流消除

下图举例说明了PR735 转换器在各个线路周期不同输入电压时的输入纹波消除情况。M4 振荡器信号为输入电流，其为两个电感电流的相加值。

图 6 85VRMS（线路电压峰值）输入电压时 PR735 的电感和输入纹波电流

图 7 85VRMS（线路电压峰值的一半）输入电压时 PR735 的电感和输入纹波电流

图 8 265VRMS（线路电压峰值）输入电压时 PR735 的电感和输入纹波电流

图 9 265VRMS（线路电压峰值的一半）输入电压时 PR735 的电感和输入纹波电流

图 10 85VRMS 输入、POUT=300W 时 PR735 的电感和输入纹波电流
 
　　
图 11 265VRMS 输、POUT=600W 时 PR735 的电感和输入纹波电流

　　5.5 启动特性

下图说明了 PR735 转换器在不同输入电压和输出功率条件下的启动特性。
 

图 12 VIN=85VRMS、POUT=600W时 PR735 的启动特性

图 13 VIN=265VRMS、POUT=0W时 PR735 的启动特性

　　5.6 掉电保护

下图展示了 UCC280660 的掉电保护特性。如果 VIN 交流电压下降至掉电阈值电压以下，则该转换器在掉电滤波时间（通常为 440ms）以后将停止转换。

图 14 85VRMS 时的 PR735 掉电保护 图 15 265VRMS 时的 PR735 掉电保护

　　6 EVM 装配图与布局

下图说明了PR735 印刷电路板的设计。控制器电路板由一个单层 PCB 组成，所有的组件都安装在电路板的顶端；电源电路板由一个单层 PCB 组成，布线位于电路板的底部而组件安装在电路板的顶端。

图 16 PR735 控制器电路板布局（顶部视图）

图 17 PR735 控制器电路板部件放置（顶部视图）

图 18 PR735 功率级底层布局（顶部视图）