ZHCS446C September 2011 – July 2024 UCC28063
PRODUCTION DATA
模擬地:將模擬信號(hào)旁路電容、補(bǔ)償元件以及模擬信號(hào)回路連接至該引腳。將模擬接地和電源接地連接在一起,以防止功率元件的高電流噪聲信號(hào)干擾到低電流模擬電路。
誤差放大器輸出:誤差放大器是一種跨導(dǎo)放大器,因此該輸出是高阻抗電流源。在該引腳與 AGND 之間連接穩(wěn)壓環(huán)路補(bǔ)償元件。柵極驅(qū)動(dòng)輸出的導(dǎo)通時(shí)間與該引腳電壓和 125mV 左右偏移量的差值成正比。正常工作期間,當(dāng) VSENSE 上的信號(hào)干擾較小時(shí),誤差放大器可保持 55μS 的跨導(dǎo);而當(dāng) VSENSE 偏離 VSENSEreg 超過(guò) ±5% 時(shí),跨導(dǎo)將轉(zhuǎn)變?yōu)?290μS 左右。在交流線(xiàn)路壓降情況期間,將禁用誤差放大器,并且在此期間內(nèi)部 4μA 源將使 COMP 放電。在基于 VSENSE 的 OV 事件期間,COMP 與 GND 之間應(yīng)連接一個(gè) 2kΩ 的內(nèi)部電阻,直到 OV 條件清除。在軟啟動(dòng)觸發(fā)事件(UVLO、禁用、欠壓、HVSEN 過(guò)壓、TSET 故障、CS 開(kāi)路或熱關(guān)斷)期間,將禁用誤差放大器輸出,并通過(guò)一個(gè) 2kΩ 的內(nèi)部電阻將 COMP 拉為低電平。軟啟動(dòng)狀態(tài)在觸發(fā)事件清除并且 COMP 已放電至 20mV 以下后才開(kāi)始,這樣可確保電路以較低的 COMP 電壓與較短的導(dǎo)通時(shí)間重新啟動(dòng)。(不要將 COMP 連接至低阻抗源,否則會(huì)導(dǎo)致 COMP 無(wú)法降至 20mV 以下。)在軟啟動(dòng)期間,只要 VSENSE < VREF/2,便會(huì)啟用誤差放大器高跨導(dǎo),并且 COMP 電流為 -125μA。當(dāng) VSENSE 超過(guò) VREF/2 時(shí),將禁用高增益,而只提供小信號(hào)增益能力,最大 COMP 電流約為 –16μA。當(dāng) VSENSE > 0.983VREF(約 5.9V)之后,器件將恢復(fù)正常工作。
電流檢測(cè)輸入:將電流檢測(cè)電阻和二極管橋的負(fù)極端子連接至該引腳。將電流檢測(cè)電阻回路通過(guò)一條獨(dú)立走線(xiàn)連接至 AGND 引腳。隨著輸入電流的增大,CS 上的負(fù)電壓會(huì)越來(lái)越高。當(dāng) CS 上的負(fù)電壓超過(guò) CS 上升閾值(兩相操作中約為 -200mV,單相和相位故障情況下約為 -167mV)時(shí),這種逐周期過(guò)流保護(hù)會(huì)將兩個(gè)柵極驅(qū)動(dòng)器輸出 (GDx) 關(guān)斷,從而限制輸入電流。柵極驅(qū)動(dòng)輸出將保持低電平,直到 CS 降至 CS 下降閾值(約 -15mV)。在任一 GDx 輸出的上升沿和下降沿之后約 100ns 的時(shí)間內(nèi),電流檢測(cè)是無(wú)效的。這樣可以濾掉來(lái)自柵極驅(qū)動(dòng)電流的噪聲,或者在電感電流從功率 FET 切換至升壓二極管時(shí)產(chǎn)生的噪聲。在大多數(shù)情況下,無(wú)需進(jìn)行額外的電流檢測(cè)濾波。如果必須進(jìn)行外部濾波,或者為防止因交流浪涌情況導(dǎo)致 CS 引腳上的負(fù)電壓過(guò)大,建議在電流檢測(cè)電阻與 CS 引腳之間串聯(lián)一個(gè)電阻。由于存在 CS 偏置電流,該外部電阻應(yīng)小于 100Ω 以保持精度。如果 CS 引腳開(kāi)路,其懸浮電壓將高達(dá) +1.5V 左右。該情況將被檢測(cè)到并被視為軟啟動(dòng)觸發(fā)故障條件(CS 開(kāi)路)。
通道 A 和通道 B 柵極驅(qū)動(dòng)輸出:將這些引腳通過(guò)可行的最短連接與每相的功率 FET 的柵極相連。如果連接時(shí)需要使用超過(guò) 0.5 英寸 (12.6mm) 的走線(xiàn),則可能會(huì)因?yàn)樽呔€(xiàn)串聯(lián)電感的原因而產(chǎn)生振鈴。這種振鈴可通過(guò)為 GDA 和 GDB 串聯(lián)一個(gè)低值電阻進(jìn)行阻尼。
高電壓輸出檢測(cè):UCC28063 具備失效防護(hù) OVP,因此任何一種故障都不會(huì)導(dǎo)致輸出電壓超過(guò)安全電平上限。輸出過(guò)壓由 VSENSE 和 HVSEN 共同監(jiān)視,不過(guò)當(dāng)這兩個(gè)引腳的電壓超過(guò)各自的過(guò)壓閾值時(shí),二者的動(dòng)作有所不同。使用兩個(gè)引腳來(lái)監(jiān)視過(guò)壓情況,可提供冗余保護(hù)和容錯(cuò)功能。當(dāng) HVSEN 超過(guò)其過(guò)壓閾值時(shí),會(huì)觸發(fā)一次控制器完全軟啟動(dòng)。當(dāng) HVSEN 引腳的電壓在其工作區(qū)域內(nèi)時(shí),HVSEN 還可用于使能下游功率轉(zhuǎn)換器。當(dāng) HVSEN 大于 2.5V 時(shí),PWMCNTL 輸出可驅(qū)動(dòng)為低電平(假設(shè)不存在其他故障)。當(dāng) HVSEN 降至 2.5V 以下時(shí),PWMCNTL 輸出呈高阻態(tài)。針對(duì)所需過(guò)壓閾值和電源正常閾值選擇 HVSEN 分壓比。根據(jù)滯后電流為所需的電源正常滯后選擇 HVSEN 分壓阻抗。正常工作期間,HVSEN 不得低于 0.8V。當(dāng) HVSEN 低于 0.8V 時(shí),UCC28063 將進(jìn)入一種特殊的測(cè)試模式(僅供出廠測(cè)試使用)。建議在 HVSEN 與 AGND 之間連接一個(gè)旁路電容,以便濾除噪聲并避免出現(xiàn)錯(cuò)誤的過(guò)壓關(guān)斷。
相位 B 啟用/禁用:當(dāng)施加到該引腳上的電壓低于相位 B 啟用閾值時(shí),將禁用升壓轉(zhuǎn)換器的相位 B 和相位故障檢測(cè)器。當(dāng)禁用相位 B 時(shí),定義的相位 A 導(dǎo)通時(shí)間會(huì)立即翻一倍,這有助于在相位管理瞬變期間保持 COMP 電壓恒定。利用 PHB 引腳,用戶(hù)可以根據(jù)需要添加外部相位管理控制電路。如需禁用相位管理,將 PHB 引腳連接至 VREF 引腳即可。
PWM 控制輸出:此開(kāi)漏輸出在 HVSEN 處于 HVSEN 正常區(qū)域內(nèi) (HVSEN > 2.5V) 時(shí)為低電平,不存在失效防護(hù) OV,并且在兩相模式下工作時(shí)不存在相位故障條件(請(qǐng)參見(jiàn) PHB 引腳)。否則,PWMCNTL 呈高阻態(tài)。
定時(shí)設(shè)置:PWM 導(dǎo)通時(shí)間編程輸入。TSET 與 AGND 之間連接有一個(gè)電阻,用于設(shè)置導(dǎo)通時(shí)間與 COMP 電壓以及柵極驅(qū)動(dòng)輸出的最短開(kāi)關(guān)周期。當(dāng) TSET 輸入處于開(kāi)路或短路狀態(tài)時(shí),保護(hù)電路會(huì)使控制器停止工作。只要該引腳開(kāi)路,便會(huì)觸發(fā)完全軟啟動(dòng)條件。當(dāng)該引腳接地短路時(shí),其電流會(huì)被限制,并且還會(huì)觸發(fā)軟啟動(dòng)條件。
輔助電源輸入:將該引腳連接到介于 14V 和 21V 之間的受控輔助電源。并在該引腳與 PGND 之間通過(guò)可能的最短電路板走線(xiàn)連接一個(gè) 0.1μF 或更大的陶瓷旁路電容器。該偏置電源為器件內(nèi)的所有電路供電,并且必須能夠提供穩(wěn)態(tài)直流電流與瞬時(shí)功率 MOSFET 柵極充電電流。欠壓閉鎖 (UVLO) 或待機(jī)狀態(tài) (VSENSE < 1.25V) 下的輸入偏置電流非常低。
輸入交流電壓感測(cè):正常工作期間,該引腳連接至跨接于經(jīng)整流輸入市電電源兩端的分壓器。當(dāng) VINAC 上的電壓低于欠壓閾值的時(shí)間超過(guò)欠壓濾波時(shí)間時(shí),器件將進(jìn)入欠壓模式,同時(shí)將禁用兩個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)器并觸發(fā)完全軟啟動(dòng)。針對(duì)所需欠壓閾值選擇輸入電壓分壓比。根據(jù)滯后電流為所需欠壓滯后選擇分壓阻抗。當(dāng) VINAC 低于壓降閾值的時(shí)間超過(guò)壓降濾波時(shí)間時(shí),將觸發(fā)壓降條件。在壓降狀態(tài)期間,誤差放大器將被禁用,同時(shí) 4μA 內(nèi)部電流源將使 COMP 放電。當(dāng) VINAC 超過(guò)壓降清除閾值時(shí),壓降狀態(tài)會(huì)立即清除,同時(shí)器件恢復(fù)正常工作。
電壓基準(zhǔn)輸出:在該引腳與 AGND 之間連接一個(gè) 0.1μF 或更大的陶瓷旁路電容器。在 UVLO 和 VSENSE 禁用期間,VREF 將關(guān)斷以節(jié)省偏置電流并提高待機(jī)效率。該參考輸出可用于偏置其他所需非脈沖總電源電流不到幾毫安的電路。
輸出直流電壓檢測(cè):將該引腳連接至跨接于電源轉(zhuǎn)換器輸出兩端的分壓器。在閉環(huán)系統(tǒng)中,VSENSE 上的電壓被穩(wěn)壓在誤差放大器參考電壓上。針對(duì)所需輸出電壓選擇輸出電壓分壓比。將該分壓器的接地端通過(guò)一條獨(dú)立的短走線(xiàn)連接至模擬接地 (AGND),以便獲得最佳輸出調(diào)節(jié)精度和噪聲抑制性能。當(dāng) VSENSE 電壓超過(guò) 1.25V 使能閾值時(shí),可以使能控制器操作。VSENSE 可通過(guò)開(kāi)漏邏輯輸出,或者與低泄漏二極管串聯(lián)的 > 6V 的邏輯輸出拉為低電平,以禁用輸出并降低 VCC 電流。此輸入可檢測(cè)到兩個(gè)級(jí)別的輸出過(guò)壓。當(dāng) VSENSE 超過(guò)第一級(jí)過(guò)壓保護(hù)閾值 VLOW_OV 時(shí),會(huì)對(duì) COMP 應(yīng)用一個(gè) 2kΩ 內(nèi)部電阻,以便快速縮短?hào)艠O驅(qū)動(dòng)導(dǎo)通時(shí)間。當(dāng) VSENSE 繼續(xù)升高并超過(guò)二級(jí)閾值 VHIGH_OV 時(shí),將立即鎖閉 GDA 和 GDB。當(dāng) VSENSE 低于 OV 清除閾值時(shí),將清除該鎖閉操作。當(dāng) VSENSE 斷開(kāi)時(shí),開(kāi)環(huán)保護(hù)會(huì)提供一個(gè)內(nèi)部電流源以將 VSENSE 拉為低電平,從而禁用控制器并觸發(fā)軟啟動(dòng)條件。
零電流檢測(cè)輸入:這些輸入用于在各相位的升壓電感電流變?yōu)榱銜r(shí)檢測(cè)負(fù)向邊沿。這些輸入被鉗位在 0V 和 3V 之間。每個(gè)引腳均通過(guò)一個(gè)限流電阻連接至對(duì)應(yīng)升壓電感的過(guò)零檢測(cè) (ZCD) 繞組。所選電阻值應(yīng)將鉗位電流限制在 ±3mA 以?xún)?nèi)。必須對(duì)電感繞組的極性加以適當(dāng)排布,以便當(dāng)電感電流衰減到零時(shí),ZCD 電壓能夠下降。當(dāng)電感電流降為零時(shí),ZCD 輸入必須降至下降閾值(約 1V)以下,以使柵極驅(qū)動(dòng)輸出上升。隨后,當(dāng)功率 MOSFET 關(guān)斷時(shí),ZCD 輸入必須升至上升閾值(約 1.7V)以上,以定義另一個(gè) ZCD 下降沿的邏輯。