UCC28700 是一款恒压、恒流反激式控制器，无需运用光耦合器便可完成一次侧稳压。图 1 是 UCC28700 的运用电路。
图 1：UCC28700 运用电路
在图 1 中：
lRSTR是高电压发动电阻；
lCDD是 VDD引脚上的蓄能电容器；
lRS1是高侧反应电阻；
lRS2是低侧反应电阻；
lRCBC是可编程线缆补偿电阻；
lRCS是初级峰值电流编程电阻；
lRLC是 MOSFET 关断推迟的补偿编程电阻。
初级峰值电流是 UCC28700 在恒流满负载条件下发动的一个重要因素。接下来将咱们将进行详细剖析。
2.剖析
图 2 是 UCC28700 的二次侧电路，IS=IC+IL。假如在发动开端时 UCC28700 器材的负载是电阻，则 VO会从零上升，并且 IL现已满足低了，无需高 Is。但假如该器材的负载是恒流，并且负载电流较大，就需求高 IS来使 IC坚持为正，以缩短输出电压从 0 上升到 VOCC所需的时刻。VOCC是最低方针转换器输出电压，它会让辅佐匝电压等于 VDD引脚上的 UVLO 关断电压。
图 2：UCC28700 二次侧电路
关于 CDD、CO和变压器而言，可供给下列等式。等式 4 中供给了 1mA 的电流裕度。
注：NP是变压器的一次匝数，NS是二次匝数，NA是辅佐匝数。
其间：
lVDD(off)是 UVLO 关断电压。
lVDD(on)是 UVLO 敞开电压。
lIrun是 UCC28700 作业时 VDD引脚上的电源电流。
lVDD是 CDD电压。
lΔVDD是 CDD上下降的电压。
lta是输出电压从 0 上升到 VOCC时所用的时刻。
依据上述等式，假如 IS值为低，IC就将为小，因而输出电压上升到 VOCC所需的时刻 ta就会较长。但在这段时刻里，VDD或许会下降至 VDD(off)以下，并且 UCC28700 器材或许会进入 UVLO 状况，中止开关。随后经过 RSTR的电流可为 CDD充电。在 VDD比 VDD(on)高时，该器材会重新发动。虽然毛病发动会持续，但 UCC28700 器材无法进入正常状况。
在等式 4 中，假如 CDD满足大，ΔVDD关于特定 ta而言将为小。因而，大容量 CDD值和高初级峰值电流会让 UCC28700 顺利发动。可是，大容量 CDD值意味着较高价格和较大尺度，并且高初级峰值电流会增大功耗及变压器尺度。因而挑选 CDD和初级峰值电流需求进行权衡。
在正常作业中，VDD由辅佐绕组电压决议。假如 VO到达其最大值，VDD也会到达其最大值。该联系如等式 6 所示。
从等式 2、3 和 6 能够看出，假如 NA增大，ta就会削减，这将有利于 UCC28700 的发动。因而 NA也应该挑选较大值，一起还有必要为 VDD供给电压裕度。
3.规划
除 CDD和 RCS之外，一切器材值都与 UCC28700EVM-068 5-W USB适配器[1]原理图相同。图 3 摘自 UCC28700 产品阐明书[2]。IS可运用等式 7 核算，这儿 ηXFMR是估量的变压器功率。
变压器功率受铁芯及绕组损耗、漏感比以及偏置功率与额外输出功率之比的影响。以一个 5V、1A 的充电器为例，1.5% 的偏置功率是杰出的预算值[1]。90% 的全体变压器功率是约略估量，其间包含 3.5% 的漏感、5% 的铁芯损耗及绕组损耗以及 1.5% 的偏置功率[1]。
最大初级峰值电流 IPP出现在发动开端的时分，随即 UCC28700 器材会进入恒流调理状况，坚持 0.425 的稳定二次二极管导通占空比。
该变压器是 EVM 上的WE 750312723，NP/NS = 15.33、NP/NA = 3.83，饱和电流为440mA。
图 3：变压器电流
在发动开端时，输出电容器的均匀充电电流为正值，充电电流等于 (IS-IL)，如等式 1 所示。在 VO上升至 VOCC之前，辅佐匝电压低于 VDD，此刻 CDD无法经过辅佐匝充电。但在此期间，CDD会被 Irun和栅极驱动电流放电。假如 VDD低于 VDD(off)，UCC28700 器材就会关断。为保证器材顺利发动，在 ta内 VDD有必要大于 VDD(off)。在等式 8 和等式 9 中，运用了一个临界条件。Tstart是 VO从 0 上升至 VOCC的时刻。等式 2 是 VOCC和 VDD(off)的联系。在等式 8 中，有 1mA 的估量栅极驱动电流，并且为 VDD添加了 1V 的裕度。VCST是芯片挑选阈值电压。在发动开端时，UCC28700 VS引脚上的电压为低，因而 VCST坚持其最大值。
如表 1 所示，UCC28700 器材有更好的恒流 (CC) 调整功能，更高的最大作业频率，其可最大极限缩小解决方案尺度。待机功耗缺乏 30mW，契合五星评级要求。更高的最大 VDD，可缩小 VDD电容器值。在表 1 中杰出显现的三种产品中，UCC28700 器材是规划 5V 适配器的最佳挑选。UCC28700 器材可挑选更高的 NA/NS，由于依据等式 2，它具有更高的最大 VDD，可完成更短的 tstart（见等式 9）。在等式 8 中，tstart与 CDD成正比，因而在规划中需求较小的 CDD。
表 1：参数比较表
|
产品型号 |
UCC28700 |
OB2520M |
iW1680 |
|
CV（恒压） |
5% |
5% |
0 |
|
CC（恒流） |
5% |
6% |
0 |
|
最大作业功率 |
130 kHz |
100 kHz |
72kHz |
|
待机功耗 |
<30 mW |
<200 mW |
<30mW |
|
最大 VDD |
38V |
28V |
25V |
4.试验
为验证上述剖析，咱们运用了一款 UCC28700EVM-068 5-W USB适配器。除了 CDD和 RCS外，一切器材值均坚持不变，CDD=4.7μF、RCS=1.8Ω。负载为稳定电流 1A。
图 4 是 UCC28700 的发动波形，CH1 是 MOSFET 栅极驱动信号，CH3 是输出电压。该器材发动顺利，没有过冲和声频噪声。该图显现，UCC28700 器材有非常好的发动功能。在图 4 中，tstart挨近 18ms，与核算成果符合。
图 4：UCC28700 发动波形
图 5、图 6 和图 7 是比较性试验。CH1 是 VDD电压，CH3 是输出电压。
l在图 5 中，CDD=4.7μF，RCS=2.05Ω：由于初级峰值电流不够大，VDD下降到 VDD(off)之下，因而 UCC28700 器材无法发动。
l在图 6 中，CDD=4.7μF，RCS=1.8Ω：初级峰值电流增大，因而能观察到杰出的发动功能。
l在图 7 中，CDD=4.7μF，RCS=2.05Ω：UCC28700 器材无法发动，由于 CDD的容量缺乏以供给满足的能量。
试验成果阐明，大初级峰值电流和大容量 CDD都能让 UCC28700 在恒流满负载下成功发动。这些成果印证了上述剖析。
图 5：CDD=4.7μF，RCS=2.05Ω 时的 UCC28700 发动波形
图 6：CDD=4.7μF，RCS=1.8Ω 时的UCC28700 发动波形
图 7：CDD=1μF，RCS=1.8Ω 时的UCC28700 发动波形
5.定论
比较成果阐明，UCC28700 器材在 CV 及 CC 调理、解决方案尺度、待机功耗和 VDD电容器值方面具有更优异的特性。在本研讨过程中，咱们对初级峰值电流和 VDD%&&&&&%器进行了剖析核算。随后依据等式挑选了恰当的参数，然后经过试验成果验证了该剖析。
6.参考资料
[1] 《UCC28700EVM-068 5-W USB适配器》。德州仪器用户攻略，SLUU968，2012 年 7 月。
[2]《支撑一次侧稳压的恒压恒流控制器》。德州仪器 UCC2870x 产品阐明书，SLUSB41，2012 年 7 月。
