新一代单片PFC+PWM控制器

新一代单片 PFC+PWM 控制器 文章作者：安徽合肥解放军电子工程学院 马国胜 安徽合肥解放军炮兵学院 田 野 文章类型：设计应用 文章加入时间：2004 年 6 月 16 日 23:2 摘要：CM6800 是美国 CMC 半导体公司生产的新一代单片 PFC+PWM 控制器，该芯片采用了 LETE（同步前沿 PFC／后沿 PWM 技术）等多项专利技术，从而减小了电路中的滤波电容值且不再需要前馈电阻，同时具有绿色模式、软启动、故障检测、欠压、过压保护等功能，其主动式 PFC（功率因子校正）可使功率因子接近于１。文中介绍了 CM6800 的主要特点、引脚功能及内部结构，给出电压模式及电流模式的应用电路。 关键词：PFC；PWM；大功率开关电源；占空比；谐波干扰 １ 引言 美国ＣＭＣ半导体公司推出的单片ＰＦＣ＋ＰＷＭ控制器ＣＭ６８ｘｘ和ＣＭ６９ｘｘ系列产品，由于采用了ＬＥＴＥ（上升沿调制ＰＦＣ／下降沿调制ＰＷＭ）和ＴＭ（增益调制技术）等专利技术 从而使ＣＭ６８ｘｘ和ＣＭ６９ｘｘ这两种系列芯片的增升电容可以做到非常小，从而节省无功功耗和元件成本。另外，也可提供全面保护（如电压保护、过压保护、过流保护、短路保护及过热保护等）功能，其主动式的ＰＦＣ（功率因子校正）可使功率因子接近１。ＣＭ６８ｘｘ系列和ＣＭ６９ｘｘ系列涵盖了从５０Ｗ到５０００Ｗ的应用，这使得它们可以广泛地应用于ＰＣ电源、空调、大屏幕彩电、监视器、ＵＰＳ、ＡＣ ａｄａｐｔｏｒ等众多需要开关电源的应用领域。ＣＭ６８００与ＣＭ６９０３的软启动电流仅为１００μ Ａ，其中ＣＭ６８００采用ＤＩＰ１６封装，ＣＭ６９０３为ＳＩＰ９封装，它们均具有极高的性价比。本文仅介绍大功率产品ＣＭ６８００的结构、特点及应用。 ２ ＣＭ６８００／１的主要特点 ＣＭ６８００／１内含脉宽调制控制器，能促进小型低成本大容量电容在开关电源设计中的应用。同时该产品还可降低电力线路负载，减小场效应管的应力，从而设计出完全符合ＩＥＣ－１０００－３－２规范的开关电源产品。 ＣＭ６８００／１的主要特性如下： ●ＰＷＭ部分添加了反向限流； ●２３Ｖ Ｂｉ－ＣＭＯＳ处理； ●通过ＶＩＮ ＯＫ可保证以２．５Ｖ而不是１．５Ｖ运作ＰＷＭ； ●具有同步的前沿ＰＦＣ及后沿ＰＷＭ； ●为超快ＰＦＣ响应提供有高转换率误差放大器； ●具有低启动电流(１００μ Ａ ｔｙｐｅ．)和低工作电流(３．０ｍＡ ｔｙｐｅ．)特性； ●低ＴＨＤ、高ＰＦ； ●利用ＰＦＣ与ＰＷＭ之间的存储电容可减小纹波电流； ●具有平均电流控制模式，同时具有连续或非连续工作模式的ｂｏｏｓｔ型前沿ＰＦＣ； ●内含ＶＣＣ ＯＶＰ 比较器，可低功率检测； ●ＰＷＭ电路既可以采用电流模式，也可以采用电压模式工作； ●可通过电流反馈增益调节器改善电路的噪声影响； ● 内部含有断电保护、过压保护、欠压锁定(ＵＶＬＯ)、软启动及电压参考电路。 ３ ＣＭ６８００／１的引脚功能及参数 ３．１ 引脚功能 ＣＭ６８００／１电源控制器具有ＳＯＰ－１６（Ｓ１６）和ＰＤＩＰ－１６(Ｐ１６)两种封装形式，两种封装的工作温度范围均为－４０℃～＋１２５℃，图１所示是ＣＭ６８００／０１的引脚排列图。表１给出了它们各引脚功能及该脚的工作电压。 表 1 CM6800/ 1 引脚功能及工作电压 工作电压 引脚编号 名 称 引脚说明 Min. Typ. Max. Unit 1 IEAO PFC 电流误差放大器输出 0 4.25 V 2 IAC PFC 增益控制参考输入 0 1 mA 3 ISENSE PFC 限流比较器的电流监测输入 -5 0.7 V 4 VRMS PFC RMS 线上的电压补偿输入 0 6 V 5 SS PWM 软软启动电容的连接点 0 8 V 6 VDC PWM 电压反馈输入 0 8 V 7 RMP1（RTCT）振荡器频率设定，可由外部 RTCT 电路设定频率 1.2 3.9 V 8 RMP2(PWM RAMP) 当采用电流模式时，该引脚为测试电流输入；当采用电压模式时，该引脚为从 PFC 输出的 PWM 输入（斜坡电压） 0 6 V 9 DC ILIMIT PWM 限流比较器输入 0 1 V 10 GND 接地脚 11 PWM OUT PWM 驱动信号输出 0 Vcc V 12 P...