UCC28064ADR 产品概述
一、产品简介
UCC28064ADR 是德州仪器(TI)面向隔离式 AC-DC 电源设计推出的一款高集成度控制器,专为交错式(interleaved)连续导通模式(CCM)电源拓扑而设计。器件集成了启动、偏置管理、原边(primary-side)反馈方案以及多重保护功能,适配工业级工作温度范围(-40℃ 至 +125℃),并提供 SOIC-16 封装,便于在中高功率密度的隔离电源中实现可靠、紧凑的解决方案。
二、主要特性
- 工作模式:连续导通模式(CCM),支持交错式多相工作以降低输入/输出纹波和功率器件应力。
- 反馈方式:原边反馈(primary-side feedback),免除或简化光耦电路,降低系统总成本与复杂度。
- 开关频率:典型工作频率 45 kHz,平衡转换效率与开关损耗,适配常见变压器/功率电感设计。
- 保护功能:集成过热保护(OTP)、短路保护(SCP)、欠压保护(UVP)、过压保护(OVP)、过流保护(OCP)。
- 启动与软启动:内置软启动功能,限制启动浪涌电流,平缓输出上升,提高系统可靠性。
- 隔离特性:支持隔离型电源拓扑,适用于需加强安全与干扰隔离的场合。
- 工作电压:器件偏置/工作电压范围 14 V ~ 21 V(用于外部供电/辅助绕组偏置)。
- 工作温度:工业级 -40℃ ~ +125℃。
- 封装:SOIC-16,利于通用 PCB 布局与散热处理。
三、功能说明
UCC28064ADR 将交错式多相控制与丰富的保护机制集成在单芯片内,使得设计者能够在满足较高可靠性和电磁兼容要求的前提下,简化外围电路。典型功能模块包括:
- 相序管理与占空比调节:驱动多路功率开关实现交错工作,降低输入电流纹波并均衡每相负载。
- 原边反馈检测:通过辅助绕组或一次侧电压采样实现输出调节,避免使用光耦实现次级到原边的误差反馈。
- 软启动与限流:上电或复位时,软启动电路逐步提高占空比,减少启动时的电压/电流冲击。
- 多重保护响应:在检测到短路、过流、过压、欠压或过热等异常时,芯片能够快速进入保护状态,防止器件损坏并保证系统安全运行。
四、典型应用
- 隔离式工业电源模块(例如 24V、12V 输出的中功率电源)
- 通信设备与网络设备电源(需高可靠性与隔离)
- 工业控制器与仪器的供电单元
- 中小功率服务器/存储模块的辅助供电
- 具有严格纹波及效率要求的交错式隔离转换器
五、设计要点与注意事项
- 供电与偏置:确保芯片工作电压稳定在 14~21 V 范围内,优先采用辅助绕组或稳压偏置电路供电,以避免启动或短路时电压掉落导致异常工作。
- 原边反馈设计:原边反馈需要精确的辅助绕组采样和补偿网络,注意选择合适的取样点与滤波/整形电路,以满足稳态精度与瞬态响应。
- 开关器件与散热:交错式拓扑可降低单个开关器件应力,但整体损耗仍需关注。选择合适的 MOSFET 与低 ESR 电容,并根据功率级布置散热铜箔或散热器以保证器件在高温环境下可靠工作。
- EMI 与滤波:交错工作有助于降低输入纹波,但仍需对共模与差模干扰进行抑制,合理设计输入 EMI 滤波器与布局,保证通过电磁兼容测试。
- 保护逻辑与系统行为:根据应用需求决定故障后的响应策略(自动重试、延时重启或锁定),并在系统层面提供必要的故障指示与外部隔离保护。
- 布局建议:将电流感应元件、功率器件与走线尽量靠近,减小环路面积,优化热路径与散热通道,避免干扰耦合到模拟检测与反馈网络。
六、封装与环境适配
UCC28064ADR 提供 SOIC-16 封装,利于批量生产与通用 PCB 设计。器件支持宽温操作(-40℃~+125℃),适合工业与恶劣环境应用。设计时应按照 TI 的封装及布局推荐,留出足够的散热面积与焊盘,保证长期稳定运行。
总结:UCC28064ADR 以其针对交错式 CCM 隔离电源的优化特性、原边反馈能力以及完备的保护机制,为中高可靠性电源设计提供了简洁且高效的控制方案。合理选型与良好布局可以在提高系统效率、降低纹波与简化次级电路的同时,显著提升电源的稳定性与使用寿命。