好幾年前，當(dāng)我為液晶電視設(shè)計我的第一個 AC/DC 電源時，我添加了許多額外的保護電路，以確保電源符合安全和節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)等規(guī)定。圖 1 顯示了 那些年前 LCD TV 電源的簡化框圖。

我應(yīng)用了一個泄放電阻，以確保電磁干擾濾波器中的 x 電容器在一定時間內(nèi)放電到對人體安全的電壓水平，并符合 EN60950 安全標(biāo)準(zhǔn)。在待機模式下，我應(yīng)用了額外的輔助電源以滿足能源之星的要求。電源還需要外部輸入欠壓保護 (UVP) 和 DC/DC 開/關(guān)遲滯電路，以確保在 AC 開/關(guān)循環(huán)和其他關(guān)鍵測試期間的生存。

圖 1：10 年前的簡化液晶電視電源框圖

由于電源上有如此多的電路，因此很難降低總體材料成本，并且印刷電路板布線變得更加困難。由于電力電子和半導(dǎo)體技術(shù)的進步，我們現(xiàn)在能夠?qū)⑽?/span> 10 年前添加的許多外部電路集成到單個 IC 中。例如，UCC29950是一款集中式控制器，能夠驅(qū)動連續(xù)導(dǎo)通模式 PFC 電路和 LLC 諧振轉(zhuǎn)換器，具有集成輸入 UVP、x 電容器放電和 DC/DC 開/關(guān)遲滯。此外，集中控制方案允許 IC 從 PFC 和 LLC 級收集信息并進入或不進入待機模式。

提高功率密度最有效的方式就是提高開關(guān)頻率，高頻下的磁性元件體積會大幅度減小，但頻率的提高會使開關(guān)管的開關(guān)損耗加大，對變換器的效率造成影響。采用高頻工作將大大降低無源器件的尺寸，如變壓器和電感器等。但隨之而來的開關(guān)損耗對高頻工作帶來了不利影響，嚴重制約了開關(guān)頻率的不斷提高。為減少開關(guān)損耗和整流損耗，提高開關(guān)電源變換器的工作效率，因此提出了諧振軟開關(guān)技術(shù)。LLC 諧振變換器電路結(jié)構(gòu)簡單，能實現(xiàn)初級主開關(guān)管的零電壓（ZVS）導(dǎo)通和次級整流管的零電流（ZCS）關(guān)斷，設(shè)計相對簡單。同時，電流波形呈正弦化，開關(guān)損耗和噪聲可大幅度減少，有效地減少了電磁輻射的干擾。

UCC29950為帶有CCM升壓功率因數(shù)校正（PFC）級和LLC轉(zhuǎn)換器級的AC-DC轉(zhuǎn)換器提供所有控制功能?？刂破鹘?jīng)過優(yōu)化，易于使用。
專有的CCM PFC算法使系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高效率、更小的轉(zhuǎn)換器尺寸和高功率因數(shù)。集成LLC控制器可實現(xiàn)高效DC-DC轉(zhuǎn)換級，利用軟開關(guān)實現(xiàn)低EMI噪聲。組合控制器中PFC控制和LLC控制的集成允許控制算法利用兩個階段的信息。
該控制器包括用于使用耗盡模式MOSFET啟動的控制電路，該MOSFET具有內(nèi)部設(shè)備電源管理，該內(nèi)部設(shè)備電源管理最小化外部組件需求并有助于降低系統(tǒng)實施成本。
為了進一步降低待機功率，集成了一個X-Cap放電電路。UCC29950實現(xiàn)了一整套系統(tǒng)保護功能，包括交流線路斷電、PFC總線欠壓PFC和LLC、過電流和熱關(guān)機。

特性：

●高效PFC半橋諧振LLC組合控制器
●連續(xù)傳導(dǎo)模式（CCM）升壓功率因數(shù)校正
●支持自偏置或輔助（外部）偏置操作模式
●PFC回路完全內(nèi)部補償
●PFC級設(shè)計分為3個簡單步驟（設(shè)計電壓反饋、電流反饋和功率級）
●固定的100 kHz PFC頻率，帶有抖動，易于符合EMI要求
●真實輸入功率限制，與線路電壓無關(guān)
●固定LLC頻率工作范圍為70 kHz至350 kHz
●LLC半橋功率級的死區(qū)時間在負載范圍內(nèi)變化，以擴展ZVS范圍
●三電平LLC過電流保護
●持續(xù)過載和短路電源保護的Hiccup模式操作
●通過主動控制高壓啟動MOSFET和X-Cap放電功能實現(xiàn)低待機功耗
●內(nèi)置軟啟動和變頻器排序，簡化設(shè)計
●交流線路斷電保護，帶故障指示燈
●PFC總線過壓和欠壓保護
●超溫保護
●外部門驅(qū)動器，可隨功率級別擴展
●SOIC-16封裝

應(yīng)用UCC29950時，即使沒有額外的輔助電源，電源也可以在空載時具有低功耗。因此，電源框圖將簡單得多（參見圖 2），但仍提供與圖 1 所示相同的功能。

圖 2：簡化的 UCC29950“無待機”電源框圖

具有集中控制的電源可以大大減少元件數(shù)量和電路成本。由于控制器集成了許多保護功能，可靠性提高了，電源發(fā)生災(zāi)難性故障的機會也減少了。