Existem atualmente muitos circuitos integrados projetados para funções específicas bastante especializadas como por exemplo o controle do fator de potência para cargas alimentadas a partir da rede elétrica de corrente alternada. Um destes componentes é justamente o UCC17/18 da Texas Instruments e que abordamos neste artigo. (2001)
Além dos circuitos integrados abordados neste artigo a Texas Instruments conta com diversos outros cujas características diferenciadas podem atender a aplicações específicas. Sugerimos aos leitores que necessitando de mais informações sobre esta família de integrados visite o site da Texas Instruments em http://www.ti.com.br e digite no search "Power Factor Preregulator".
Os UCC1817/18
Estes dois circuitos integrados contém todas as funções necessárias a correção do fator de potência. O controlador permite chegar a um fator de potência próximo de um a partir da modificação da forma de onda da corrente alternada de entrada de modo que ela corresponda à tensão. Um controle de corrente faz com que a forma de onda senoidal se mantenha estável com uma baixa distorção.
Construído pelo processo BICMOS Unitrode eles oferecem características importantes como uma baixa corrente de partida da ordem de 250 uA, baixa dissipação de potência, proteção contra sobretensão além de outras.
Na figura 1 temos o diagrama de blocos destes circuitos integrados.
Este componente pode ser obtido tanto em invólucro PLCC-20 ou LCC-20 como SOIC16 ou DIL-16 com as pinagens mostradas na figura 2.
Máximos Absolutos:
Tensão de alimentação..................... 18 V
Corrente de excitação de comporta
....continua:0,2 A
....com 50% de ciclo ativo: 1 A
Tensão de entrada: CAI, MOUT....... 8 V
PKLMT..............5 V
VSENSE, OVP/EN....10 V
Dissipação de potência.....................1 W
Denominação dos pinos:
CAI - Current Amplifier Non-Inverting Input - Entrada não inversora do amplificador de corrente.
CAOUT - Current Amplifier Out - Saída do amplificador de corrente
CT - Oscillator Timing Capacitor - capacitor de tempo do oscilador
DRVOUT - Gate Drive - saída do drive do tipo totem pole MOSFET
GND - Ground - terra
IAC - Input AC Current - entrada de corrente AC
MOUT - Multiplier Output and Current Sense Inverting Input - saída multiplicadora e entrada sensora de corrente inversora.
OVP/EN - Over voltage/enable - sobre-tensão/habilitação
PKLMT - PFC peak corrent limit - limitador de corrente de pico PFC
RT - Oscillator Charging Current - resistor de carga do capacitor do oscilador
SS - Soft Start - partida suave
VAOUT - Voltage Amplifier Output - saída do amplificador de tensão
VCC - positive supply voltage - tensão positiva de alimentação
VFF - Feed-forward Signal - sinal RMS gerado para servir de referência
VSENSE - Voltage Amplifier Inverting Input - entrada inversora do amplificador de tensão.
VREF - Voltage Reference Output - saída de referência de tensão
APLICAÇÃO TÍPICA
Na figura 3 temos um circuito típico de aplicação destes componentes.
Este circuito é um pre-regulador de 250 W PFC usando o UCC3817 sendo indicado para ser usado em fontes de alimentação de alto rendimento com elevado fator de potência.
Como a entrada de tensão deste tipo de circuito é senoidal, mas a corrente é drenada em pulsos com elevados picos de intensidade, existem problemas a serem considerados num projeto deste tipo. O primeiro é justamente forçar o circuito a responder aos pulsos de corrente em fase com a tensão, comportando-se desta forma como uma carga resistiva.
Com os pulsos de corrente em fase com a tensão, o fator de potência se aproxima do ideal, ou seja, bem próximo de 1.
Na prática este circuito consegue chegar a um fator de potência de 0,999 com uma taxa de distorção harmônica menor que 3%.
Mais informações sobre o projeto deste circuito com o cálculo etapa por etapa podem ser obtidas no Datasheet da Texas instruments acessado em seu site ou obtido do manualPower Supply Control Products (PS) do ano 2000.
