UCC28019A LED照明应用负载动态性能优化解决方案

Vcomp的Iin扰动，可得到：

其中

。使用MathCAD表达式如下：

图4 Vcomp下m3(Vcomp)曲线

由(8)，我们知道，

取决于

的稳定值，其表明某种稳定工作状态下，Iin电流仍然受到这些参数的扰动。这同时也表明，Vcomp快速变化以后PFC电流响应迅速。

从前面分析，我们可以得出这样的结论：如果在注入某个Vcomp扰动时PFC电感电流必须有一些小变化，则同时必须降低

的值。但是，在实际功能优化设计过程中，这很难控制。因此，标准解决方案依赖于整个电压环路闭合时Vcomp变化降低的程度。

3.2UCC28019A负载上升期间UCC28019AVcomp变化根本原因分析

UCC28019A产品说明书对其电压误差放大器的描述如下：

图5电压环路内部原理

当5%以上的输出电压扰动出现在VSENSE输入时，放大器脱离线性运行。在欠压状态下，UVD功能调用EDR，其立即将电压误差放大器跨导从42µs增加至440µs。这种高增益促使补偿电容器更迅速地充电至新的工作电平。这表明，EDR产生大量的Vcomp充电量，从而极大提高Vcomp升压，特别是当输出电流急剧增加时。所以，如果根据EDR功能要求降低Vcomp影响，则必须在可能的情况下，稍微提高电压环路响应速度，以避开UVP点。如图6所示，我们必须稍微降低电压反馈电路(通常为Ccv2)响应速度，使其稍快于环路响应时间。

图6电压反馈补偿环路

3.3 UCC28019A控制器降压期间PFC电感电流噪声分析

在大多数情况下，PFC负载下降过程中可能会出现PFC电感噪声。实验表明，当输出OVP被触发时出现这种电感噪声。另外，如果OVP保持被触发状态则这种噪声可能会存在相当长一段时间，特别是当负载被切换至轻负载模式时。因此，噪声会与输出OVP保护模式紧密相关。

产品说明书称，UCC28019A拥有非常简单的OVP保护模式—如果OVP保护被触发，则其直接关闭驱动器。但在实际实验中，我们发现，驱动器在这种状态下出现异常，并且电感电流也有一些异常高峰值电击。

许多实验表明，Vcomp随这种过程非常缓慢地下降。如果缩短该降压时间，则噪声减少。因此，一种好的解决方案是，当OVP被触发时，使用一些外部方法来对补偿电容器快速放电。一旦Vcomp电压下降，输出也脱离OVP电平，并且不再存在噪声问题。

3.4 UCC28019A负载下降期间PFC电感电流噪声解决方案

正如3.3小节所分析的那样，有一种方法可以快速地降低Vcomp电压。在一些情况下，这不会存在严重的问题，因为我们选择了小值补偿电容器，噪声不那么明显。但在大多数情况下，当PCB布局不理想且没有达到更高PF值时，电压补偿环路便没有优化的余地，但负责下降噪声却仍然很明显;在这种情况下，要求使用外部电路来解决这个问题。

建议解决方案如下：

为了易于理解，我们使用标准OP和TL431或者TL103，实现电路如图7所示。

图7 建议解决方案补偿环路简易原理图

图8显示了使用TL103的完整解决方案。正常情况下，TL103的一半可用于高温保护，这是实际工程中安全标准所要求的。

图8 使用TL103改善负载动态性能的完整解决方案

在实际设计中，这种解决方案的重点必须达到R1、R2和TL103高容限的下列要求：

4、利用UCC28019A平均模型和实际实验验证建议解决方案

为了验证上一小节提到的解决方案的可行性，我们建立UCC28019A平均模型，并进行仿真。与此同时，制造实验样机，对解决方案进行验证。

仿真模型与实验样机基于表1所列参数。

表1 样机参数列表

图9 UCC28019A应用的平均模型

当PFC从无负载转为全负载瞬态时，而EDR仍然工作在PFC工作状态下，PFC电感出现峰值电流不可避免;但是，不存在电感饱和问题，也没有可见噪声。但是，当PFC从全负载转为无负载瞬态时，电感存在噪声。图10显示了初始应用的仿真结果。

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