1997年5月
ML4819*
功率因数和PWM控制器的“二合一”
概述
该ML4819是一个完整的升压模式功率因数
控制器（ PFC ），其中还包含一个PWM控制器。
PFC电路是类似的ML4812当PWM
控制器可用于电流或电压模式控制
用于第二阶段的转换器。因为PWM和PFC
的电路共享同一个振荡器，同步
两个阶段是固有的。控制器IC的输出
提供高电流（ >1A峰值）和高压摆率
快速充电和放电MOSFET栅极。特别护理
已取入的ML4819的设计，以增加
系统的抗干扰能力。
PFC部分是峰值电流感应升压型，
使用电流感应变压器或电流感测
MOSFET，以非dissipatively感开关电流。这
给出了平均电流的系统整体效率
传感控制方法。
该PWM部分包括逐周期电流限制，
精确的占空比限制为单端的转换器，
和斜率补偿。
特点
s
s
s
s
s
s
s
s
s
两个1A的峰值电流图腾柱输出驱动器
精密缓冲5V基准（ ± 1 ％ ）
大振荡幅度为更好的抗噪声性能
对于PWM部分精密占空比限制
电流输入增益调节器提高了抗干扰能力
可编程斜坡补偿电路
过电压比较器有助于防止输出
“失控”
宽共模范围的电流检测
补偿器获得更好的抗噪声性能
欠压锁定电路， 6V滞后
*一些软件包已经过时
框图
20
C
T
–
3
2
R
GM OUT
OVP
5V
+
–
S
Q
4
5
EA OUT A
INV一
5V
+
–
错误
AMP
I
EA
R
V
CC
OUT A
S
Q
保护地一
16
17
6
19
I
正弦
GND
增益调制器
I
MULT
+
5V
–
–
1
I
SENSE
A
+
功率因数
调节器
+
12
RAMP COMP
坡
赔偿金
+
–
–
P
eS
as
le
10
R
T
824
Ml4
ee
OSC
新
为
1V
ns
SIG
De
7
PWM
调节器
占空比
I
LIM
11
I
SENSE
B
0.7V
PWM B
V
CC
9
8
OUT B
保护地B
14
13
下
电压
封锁
V
REF
V
CC
18
15
1
ML4819
绝对最大额定值
绝对最大额定值超出它的价值
该设备可以被永久地损坏。绝对
最大额定值只是应力额定值和功能
设备操作不暗示。
电源电压（V
CC
) ................................................. 35V
输出电流源或接收器（ RAMP COMP ）
DC ................................................. ...................... 1.0A
输出能量（每周期容性负载） ................... 5MJ
乘数我
正弦
输入（一
正弦
） ................................... 1.2毫安
误差放大器灌电流（GM OUT ） ......................... 10毫安
振荡器充电电流......................................... 2毫安
模拟输入（ ISENSE A， EA OUT A ， INV A）
.................................................. ............. -0.3V至5.5V
结温............................................ 150℃
存储温度范围..................... -65℃ 150℃
引线温度（焊接10秒） ..................... 260℃
热电阻（Q
JA
)
塑料DIP或SOIC .......................................... 60 ×C / W
工作条件
温度范围
ML4819C ................................................. 0° C至70℃
电气特性
除非另有规定ED ，R
T
= 14kW的，C
T
= 1000pF的，T
A
=工作温度范围内，V
CC
= 15V （注1 ， 2 ） 。
参数
振荡器
初始精度
电压稳定
温度稳定性
全变差
斜坡谷
斜峰
R
T
电压
放电电流（ PWM B开）
T
J
= 25 ° C，V
OUT A
= 2V
V
OUT A
= 2V
占空比限制比较器
输入失调电压
输入偏置电流
占空比
参考
输出电压
线路调整
负载调整率
温度稳定性
全变差
输出噪声电压
长期稳定性
短路电流
误差放大器器
输入失调电压
输入偏置电流
开环增益
PSRR
输出灌电流
输出源电流
1 ＆ LT ; V
EA OUT A
＆ LT ; 5V
12V < V
CC
＆ LT ; 25V
V
EA OUT A
= 1.1V, V
INV一
= 5.2V
V
EA OUT A
= 5.0V, V
INV一
= 4.8V
60
60
2
–0.5
–15
–0.1
75
90
12
–1.0
15
–1.0
mV
mA
dB
dB
mA
mA
线，负载，温度
10Hz到10kHz的
T
J
= 125°C ， 1000小时（注1 ）
V
REF
= 0V
–30
4.9
50
5
–85
25
–180
T
J
= 25 ° C，I
O
= 1毫安
12V < V
CC
＆ LT ; 25V
1毫安＆ LT ;我
O
＆ LT ; 20毫安
4.95
5.00
2
8
0.4
5.1
5.05
20
25
V
mV
mV
%
V
mV
mV
mA
V
占空比
= V
REF/2
43
–15
–2
45
15
–10
49
mV
mA
%
4.8
7.5
7.2
行，温度。
88
0.9
4.3
5.0
8.4
8.4
5.2
9.3
9.5
T
J
= 25×C
12V < V
CC
＆ LT ; 18V
90
97
0.2
2
106
104
千赫
%
%
千赫
V
V
V
mA
mA
条件
民
典型值
最大
单位
3
ML4819
电气特性
参数
欠压锁定
起动阈值
关机阈值
V
REF
良好的阈值
供应
电源电流
启动时， V
CC
= 14V
操作，T
J
= 25×C
注1 ：
注2 ：
注3 ：
限制由100 ％的测试，取样，或相关性最差情况下的测试条件保证。
V
CC
上升高于入门阈首先激活集成电路，然后返回到15V。
PWM比较器的偏置电流中减去这个读数。
（续）
条件
民
典型值
最大
单位
15
9
16
10
4.4
17
11
V
V
V
0.6
25
1.2
35
mA
mA
功能说明
振荡器
该ML4819振荡器对外部电容充电（C
T
)
与电流（I
SET
）等于5 / R
SET
。当电容器
电压达到上限阈值时，比较器
改变状态和电容放电到较低
阈值通过Q1 。而电容器被放电，
该时钟提供一个高脉冲。
所述振荡器的周期可以通过下面描述
关系：
20
占空比
+5V
7
+
–
为了PWM
LATCH B
I
SET
10
R
T
5V
V
REF
I
SET
+
–
时钟
t
OSC
= t
坡道
+ t
死区时间
其中：
t
坡道
=
C（斜坡谷峰）
I
SET
C（斜坡谷峰）
8.4毫安 - 我
SET
C
T
8.4mA
Q1
为了PWM
锁存器
和：
t
死区时间
=
时钟
t
D
斜峰
C
T
斜坡谷
在PWM部的最大占空比可以
受引脚7当C设定的阈值
T
坡道
是上述在销7的阈值时，PWM输出被保持
断和PWM触发器被置：
D
极限
其中：
D
×
(V
PIN7
- 0.9)
OSC
3.4
D
极限
=期望占空比限制
D
OSC
=振荡器占空比
图1.振荡器框图
5
1997年5月
ML4819
功率因数和PWM控制器的“二合一”
概述
该ML4819是一个完整的升压模式功率因数
控制器（ PFC ），其中还包含一个PWM控制器。
PFC电路是类似的ML4812当PWM
控制器可用于电流或电压模式控制
用于第二阶段的转换器。因为PWM和PFC
的电路共享同一个振荡器，同步
两个阶段是固有的。控制器IC的输出
提供高电流（ >1A峰值）和高压摆率
快速充电和放电MOSFET栅极。特别护理
已取入的ML4819的设计，以增加
系统的抗干扰能力。
PFC部分是峰值电流感应升压型，
使用电流感应变压器或电流感测
MOSFET，以非dissipatively感开关电流。这
给出了平均电流的系统整体效率
传感控制方法。
该PWM部分包括逐周期电流限制，
精确的占空比限制为单端的转换器，
和斜率补偿。
特点
s
s
s
s
s
s
s
s
大振荡幅度为更好的抗噪声性能
对于PWM部分精密占空比限制
电流输入增益调节器提高了抗干扰能力
可编程斜坡补偿电路
过电压比较器有助于防止输出
“失控”
框图
10
20
C
T
RAMP COMP
坡
赔偿金
l4
M
Se
e
–
R
3
2
GM OUT
OVP
S
Q
+
–
5V
se
4
5
EA OUT A
INV一
5V
+
–
ea
错误
AMP
I
EA
R
V
CC
OUT A
S
Q
保护地一
16
17
Pl
6
19
I
正弦
GND
增益调制器
I
MULT
+
5V
–
–
1
I
SENSE
A
+
功率因数
调节器
+
12
+
–
R
T
82
4
OSC
fo
r
PWM
调节器
占空比
I
LIM
1V
I
SENSE
B
0.7V
PWM B
V
CC
9
N
ew
–
宽共模范围的电流检测
补偿器获得更好的抗噪声性能
欠压锁定电路， 6V滞后
De
下
电压
封锁
si
gn
s
7
11
8
s
两个1A的峰值电流图腾柱输出驱动器
精密缓冲5V基准（ ± 1 ％ ）
OUT B
保护地B
14
13
V
REF
V
CC
18
15
REV 。 1.0 2000年10月10日
ML4819
绝对最大额定值
绝对最大额定值超出它的价值
该设备可以被永久地损坏。绝对
最大额定值只是应力额定值和功能
设备操作不暗示。
电源电压（V
CC
) ................................................. 35V
输出电流源或接收器（ RAMP COMP ）
DC ................................................. ...................... 1.0A
输出能量（每周期容性负载） ................... 5μJ
乘数我
正弦
输入（一
正弦
） ................................... 1.2毫安
误差放大器灌电流（GM OUT ） ........................ 10毫安
振荡器充电电流........................................ 2毫安
模拟输入（ ISENSE A， EA OUT A ， INV A）
.................................................. ............. -0.3V至5.5V
结温............................................. 150℃
存储温度范围..................... -65℃ 150℃
引线温度（焊接10秒） ..................... 260℃
热阻（ θ
JA
)
塑料DIP或SOIC ......................................... 60 ° C / W
工作条件
温度范围
ML4819C ................................................. 0° C至70℃
电气特性
除非另有规定ED ，R
T
= 14kΩ ，C
T
= 1000pF的，T
A
=工作温度范围内，V
CC
= 15V （注1 ， 2 ） 。
参数
振荡器
初始精度
电压稳定
温度稳定性
全变差
斜坡谷
斜峰
R
T
电压
放电电流（ PWM B开）
T
J
= 25 ° C，V
OUT A
= 2V
V
OUT A
= 2V
占空比限制比较器
输入失调电压
输入偏置电流
占空比
参考
输出电压
线路调整
负载调整率
温度稳定性
全变差
输出噪声电压
长期稳定性
短路电流
误差放大器器
输入失调电压
输入偏置电流
开环增益
PSRR
输出灌电流
输出源电流
REV 。 1.0 2000年10月10日
1 ＆ LT ; V
EA OUT A
＆ LT ; 5V
12V < V
CC
＆ LT ; 25V
V
EA OUT A
= 1.1V, V
INV一
= 5.2V
V
EA OUT A
= 5.0V, V
INV一
= 4.8V
60
60
2
–0.5
–15
–0.1
75
90
12
–1.0
15
–1.0
mV
A
dB
dB
mA
mA
线，负载，温度
10Hz到10kHz的
T
J
= 125°C ， 1000小时（注1 ）
V
REF
= 0V
–30
4.9
50
5
–85
25
–180
T
J
= 25 ° C，I
O
= 1毫安
12V < V
CC
＆ LT ; 25V
1毫安＆ LT ;我
O
＆ LT ; 20毫安
4.95
5.00
2
8
0.4
5.1
5.05
20
25
V
mV
mV
%
V
V
mV
mA
V
占空比
= V
REF/2
43
–15
–2
45
15
–10
49
mV
A
%
4.8
7.5
7.2
行，温度。
88
0.9
4.3
5.0
8.4
8.4
5.2
9.3
9.5
T
J
= 25°C
12V < V
CC
＆ LT ; 18V
90
97
0.2
2
106
104
千赫
%
%
千赫
V
V
V
mA
mA
条件
民
典型值
最大
单位
3
ML4819
电气特性
（续）
参数
欠压锁定
起动阈值
关机阈值
V
REF
良好的阈值
供应
电源电流
启动时， V
CC
= 14V
操作，T
J
= 25°C
注1 ：
注2 ：
注3 ：
限制由100 ％的测试，取样，或相关性最差情况下的测试条件保证。
V
CC
上升高于入门阈首先激活集成电路，然后返回到15V。
PWM比较器的偏置电流中减去这个读数。
条件
民
典型值
最大
单位
15
9
16
10
4.4
17
11
V
V
V
0.6
25
1.2
35
mA
mA
功能说明
振荡器
该ML4819振荡器对外部电容充电（C
T
)
与电流（I
SET
）等于5 / R
SET
。当电容器
电压达到上限阈值时，比较器
改变状态和电容放电到较低
阈值通过Q1 。而电容器被放电，
该时钟提供一个高脉冲。
所述振荡器的周期可以通过下面描述
关系：
20
占空比
+5V
7
+
–
为了PWM
LATCH B
I
SET
10
R
T
5V
V
REF
I
SET
+
–
时钟
t
OSC
= t
坡道
+ t
死区时间
其中：
t
坡道
=
C（斜坡谷峰）
I
SET
C（斜坡谷峰）
8.4毫安 - 我
SET
C
T
8.4mA
Q1
为了PWM
锁存器
和：
t
死区时间
=
时钟
t
D
斜峰
C
T
斜坡谷
在PWM部的最大占空比可以
受引脚7当C设定的阈值
T
坡道
是上述在销7的阈值时，PWM输出被保持
断和PWM触发器被置：
D
极限
其中：
D
×
(V
PIN7
- 0.9)
OSC
3.4
D
极限
=期望占空比限制
D
OSC
=振荡器占空比
图1.振荡器框图
REV 。 1.0 2000年10月10日
5
-12-
1998年
第
1期
1998年
1月
½
《 外电子元器件》
也 可以用
s9kΩ
/2W的
泄放电阻来实现。该
方案½然简单且成本较½
,½
易产生过长的
导通延时。 ½
IC 。
15脚 (⒒
o电
压达
1sV
时
; IC启
动。电容
C10【
ssOuF ）中
贮存的½
量½加于
IC，肛
到变压器
T3的
辅助绕组产
生 电压
,经
D9和
C10整
ハイブリッドIC
工½。
PFC启
强 电路
,如
图
3左
上角虚线框内的½
络所示。
PFC启
强电路可大大地提高 系统功
率 因数
,减
小输人电流波½畸变。
PFC启
强
电路½够产生并且 自
动调节很小 的
DC-
½
电流 ,注 人到
IC的6脚
,用 来改善过零 电流
失真。实践表明
,在
输入电压
2⒛
‰ 上的偏
½量比
1⒛醋酸乙烯上
的偏½量约高
4倍
以上
,具
½的 比率 可以通过选择电阻值和½纳二极管
的电压来确定。
输 人到
IC 。
我（正弦）脚
的偏 ½ 电流
IIslNE （ VN ，是
该
脚 电 压 ‰
3.2.2振
荡电路
Mu819中
振荡器为
PFC启
PWM
制
撒 用。
定时元件
R〓
R6,G=G。
振荡器频
∝
率
3℃
=1.3“
(R×
G)。
在 另
=100kHz和
为
占空比
9s%条
件下
,关
断时间
BFF = sOOns ，
振 荡器 电压
V。
E〓
4.zV,放
电电流
ID ↓
=
8.0mA,故
CT
（ TO“
× BRS ， / ％ ∞
=1000pF。
定时电阻可用公式
R=1.3“
(允
∝×
CT ）求
出。将
LNE的
½ 数
,V1sNE
,
典型值是
0。
Ⅳ 。
Q4基
-射
电压 ‰ 〓
0。
Ⅳ
设
r为
在
zzO醋酸乙烯输
人与
120VAc输
人偏½电流
比
,下
列等式成立
率
:
R=13。
&
可选
R=⒕
仇
3.2.3PFC升
压型 变换器
ML4819脚
“
(α
刀
u)输
出高频
PWM
驱动脉冲
,½
Q1工
½在开关状态。
Q1导
通期
间
,二
极管
D6截
止
;Q1关
断时
,D6导
通。升
压电感
L1是
一个非常重要的元件,如 果电感
量太小 ,输人电流将 出现较大畸变
,功
率 因数
过½
;如
果
L1数
值过大
,则
需要过大 的磁芯
和过多的线圈匝数。
根据有源
PFC （功
压变换
器
)有
关公式
,不
难求出
L1=加
H。
对磁芯的
要 求 是饱和 成 较高且在 工 ½频率 上损耗较
实践证明 ,L1
小
,并
且 ½承受
4A峰
值 电流。
可选用
4zz9-sC8铁
氧½磁芯
,艹
z0AWG
导线绕
150匝
,间
隙
0.15寸
。
有源功率 因数校正
（ APFC ）的
一个特点
之 一是 增加 电流 互 感 器
T1。
T1选
用直 径
0.5寸
的 F41206冖
TC =
芯
,初
级绕组 №
=
SOT ;次级绕组
Ns=1T。
次级绕组用来传感
Q1的
开关电流
,该
电流通过电阻
R10½
换
脚
1。
只 1脚 上的 压达
½
宥
鐾 紧
,i½
霭茫
瓮
rosc〓
10弦
赫兹“
CT=1000pF代
人
Vc3阳
m=工
L号
非法入境小
法
N， = j的匕
阳
丝
垦 (1)
阝玄
胃
吕簧
⊥
鱼
迎
E
= Iy⊥
芸亍
廴
,
凵
EI-
(2)
r=
; L ？
。
(3)
APFC变
换器 的另 一 个特点 就是 带 有
三
½
茭 畲 夸 ￥ ⒊
;钅 f∶;斧
苏
(4)
{子 #羊
||≡
智
根据以上公式
,只
要先求出
VC3 （ 2⒛ VAC）
和
VC3 （ 1⒛ VAC） ，就
可以求得
D8的
½纳电压
VZ
利用公式
(2)可
求出
R⒊
R1与
R4可
用
公式
(1)求
得。加人
PFC启
强电路后
,在
”
醋酸乙烯下
,功
率因数可达
0.99以
上。
APFC变
换器 ∝ 输出电压经 R久
R6
组成的分压器后,馈 送到
IC 。
又IC内误差
放大器反相输人端
)。
b可
由两只
L / HW电
、
误差放大器的输人端偏½电流约
阻串联而成。
为
sJtA,R5功
耗设定在
0.仰
即可
,于
是
R5=(ssOV,2/0.0W=狁
OK ，可
选用
17Bk
(1%)的
两只电阻串联。
R6=(VREF×
Rω
/
(380V-VREF)=(W×
17Bk×
2)(380V-5V)
= 4 。 9ZI瓜
,可
选用
4.7驮
(1%)电
阻 。电容
CB （连
接于4脚 与 5脚 之间)是 电压调整环路
中的重要元件。电压环路带½应抑制
,C2输
出端上
1⒛
赫兹（工频为ω
赫兹“
)的
纹波
,在
PFC启
PWM
制器二合一芯片
ML4819及
其应用
356k×
数 值上小 于
1sHz。
如 果选取
BW =汇正，则
C8=I/πR朔W=I/3.14×
0
2Hz=
44uFo
ˉ
2。
~
输 出过 电压
R⑴
APFC变
换 器 输 出
DC-
压 经过 电压 保
取½ Γ
护
（奥维德）电
路 ,馈 送到
IC 。
定 在
s95V,R7=ssOk,则
R8=(VREF×
RV / （V 。
VP- VPE 「
) = (5V×
的电阻。
365k)/
图
6
电压模 式工 ½
(39sV-5V)=4.564k,可
选用
4.53k(1%)
3.2.4PWM稳
压 器
图
3电
路 中的
PWM
压器采用电流型
控制。
Q2、
Q3等
组成双开关管正激变换器
如图
5所
示 。
Q3源
极 电阻
R4½
电流传 感
器。高频噪声滤波和脉 冲前沿传输 由
RZ S，
,
45%。
在图
3所
示 电路中
,利
用脚
9的
斜坡电
流可以实现电压控制
,如
图
6所
示。
9的
三
脚
角波电压 幅值 为
VR端子
昭×R （V ）式中
⒓
C“
完成。主调整回路 由
IC 。
PWM B完
TL431(U3)用
½电压基准和误差放大。
成。
U2提
供 一 个 电流指 令信 号
,加
到
IC 。
8
脚。
Rz9和C20提
供 回路补偿
,输
出电压
R18为
斜率补偿电阻。
'
T2采
用与
T1相
同的磁芯、
NS =
NP 。
%uT=2。
“
1+R29/R28)。
在
R24上
的电
压 为
1V时
,限
流值 为
za‖
为防止
T3饱
和
占空 比 限制 在
所以％占
下 。利 用脚
7上
的
VREF/2门
限 电压
,可
将 占空 比 限制 为
,
1sT(双
线 绕 制
);隔
离 变 压 器
T3采
用
4229-3C8磁
芯
,Ns=44T,Np=4T,辅
助
绕组
NAL,x=2T;L2=1ouH。
。
3.3设
计制½与装配
高频开关电源应采用双面印制电路板
,并
且接地端集中到一个面上。所有 的开关引线
(功
率
FET \u003e
输出二极管、
IC 。
出、
接地线、
旁
路电容
)应
½可½短
,以
限制开关噪声。
感性耦合噪声主要 由开关电流的快速变
化
(高
由
/ DT ）引
起。 α 应选用高频 电容。
C3、
电压 的快 速变化
(高
的dv / dt ）也
引起噪声 ,功
率 开关
FET \u003e
漏极是主要的噪声源 。
FET
产生的辐射噪声 ,可 以通过在散热器到
FET
的 源极 之 间 连 接 一 只 高 频 电容 来 抑 制 。
ML4819的
PWR GND与
信号
GND¤
个接
地脚应在 印制板引 出端点上用非常短 的引线
连在一起。
咨询编号
： 9gO103
图
5
双开关正激变换器
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