UCC35131-Q1 器件適用于布板空間有限且需要更多集成的應(yīng)用。該器件還適用于為滿足所需隔離規(guī)范而采用體積龐大且價格昂貴的電源變壓器的超高電壓應(yīng)用。器件具有低厚度、低重心和輕重量特性，與使用大型大體積變壓器的系統(tǒng)相比，可提供更高的振動耐受度。該器件易于使用，可在優(yōu)化柵極電壓來實(shí)現(xiàn)更高效率時根據(jù)需要靈活調(diào)整正負(fù)輸出電壓，同時以其嚴(yán)格的電壓調(diào)節(jié)精度保護(hù)柵極氧化物免受過應(yīng)力影響。

這款器件集成了一個高效、低輻射隔離式 DC/DC 轉(zhuǎn)換器，可為牽引逆變器電機(jī)驅(qū)動、車載充電器 (OBC)、服務(wù)器通信電源整流器、工業(yè)電機(jī)驅(qū)動器中 SiC、IGBT 或 GaN 功率器件的隔離式柵極驅(qū)動器供電。此直流/直流轉(zhuǎn)換器可提供大于 2.0W 的功率。

集成式直流/直流轉(zhuǎn)換器采用開關(guān)模式操作和專有的電路技術(shù)來降低功率損耗并提高效率。專用控制機(jī)制、時鐘方案和片上變壓器帶來了高效率和低輻射發(fā)射。

集成變壓器可在寬溫度范圍內(nèi)提供電力輸送，同時保持 5000V_RMS 隔離和 1202V_RMS 連續(xù)工作電壓。變壓器的低隔離電容可提供高 CMTI，從而實(shí)現(xiàn)快速 dv/dt 開關(guān)和更高的開關(guān)頻率，同時降低噪聲。

VIN 電源為初級側(cè)電源控制器供電，該控制器負(fù)責(zé)開關(guān)連接到集成式變壓器的輸入級。電源會傳輸?shù)酱渭墏?cè)輸出級，并通過 VDD 引腳和 FBVDD 引腳之間（相對于 COMA 引腳）連接的電阻分壓器調(diào)節(jié)至設(shè)定的水平。輸出電壓通過外部電阻分壓器進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)寬 (VDD–COM) 范圍。

為了獲得理想性能，請確保 V_VIN 輸入電壓保持在建議的工作電壓范圍內(nèi)。請勿超過絕對最大額定電壓，避免輸入引腳承受過大的應(yīng)力。

快速滯環(huán)反饋突發(fā)控制環(huán)路監(jiān)控 (VDD–COM)，并確保輸出電壓保持在遲滯范圍內(nèi)，同時在負(fù)載和線路瞬態(tài)期間具有低過沖和下沖。突發(fā)控制環(huán)路可在滿載情況下實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行，并允許在整個 V_VIN 范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)寬范圍的輸出電壓可調(diào)性。欠壓鎖定 (UVLO) 保護(hù)功能可監(jiān)控輸入電壓引腳 VIN，并具有遲滯和輸入濾波器，確保在嘈雜條件下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)健的系統(tǒng)性能。過壓鎖定 (OVLO) 保護(hù)可監(jiān)控輸入電壓引腳 VIN，通過禁用開關(guān)并降低內(nèi)部峰值電壓來防止過壓應(yīng)力。在整個上電時間內(nèi)提供受控軟啟動時序，可在為輸出電容器和負(fù)載充電的同時限制峰值輸入浪涌電流。

UCC35131-Q1 還可以提供第二個輸出軌 (COM–VEE)，用作柵極驅(qū)動器的負(fù)偏置，可實(shí)現(xiàn)更快的 IGBT 關(guān)斷開關(guān)，還可在 SiC 器件快速開關(guān)期間防止不必要的導(dǎo)通。(COM – VEE) 具有一個簡單、快速且高效的偏置控制器，可確保在 PWM 開關(guān)期間調(diào)節(jié)正負(fù)電源軌。在這種情況下，COM 引腳用作公共參考點(diǎn)。COM 引腳連接到 SiC 器件的源極或 IGBT 器件的發(fā)射極。

故障保護(hù)和電源正常狀態(tài)引腳為主機(jī)控制器提供了一種機(jī)制，用于監(jiān)控 DC/DC 轉(zhuǎn)換器的狀態(tài)，并為柵極驅(qū)動器提供正確的電源和 PWM 控制信號時序控制。故障保護(hù)包括欠壓、過壓、過熱關(guān)斷和隔離通道通信接口看門狗計時器。

典型的軟啟動斜升時間低于 t_SSTO，但會根據(jù)輸入電壓、輸出電壓、輸出電容和負(fù)載而變化。如果任一輸出短路或過載，器件將無法在 t_SSTO 軟啟動時間內(nèi)加電，因此器件會關(guān)斷。器件的故障響應(yīng)因 表 4-1 中列出的器件型號而異。對于閉鎖操作，該器件將關(guān)斷和閉鎖以實(shí)現(xiàn)保護(hù)，并且可以通過切換 ENA 引腳或復(fù)位 V_VIN 來復(fù)位。對于自動重啟操作，器件會關(guān)閉，并且 t_RESTART 的自動重啟計時器將在此后啟動，然后器件將在該計時器到期后嘗試自動重啟。如果故障已消除，器件將成功軟啟動至穩(wěn)壓狀態(tài)。如果故障條件仍然存在，器件將再次關(guān)斷并嘗試再次自動重啟。只要發(fā)生故障，該器件就能夠在斷續(xù)模式下安全地連續(xù)運(yùn)行。

UCC35131-Q1 有一個電源正常指示器，根據(jù) 表 4-1 中列出的器件型號，有效極性為高電平或低電平。輸出負(fù)載必須保持在低水平，直到啟動完成且電源正常引腳變?yōu)橛行?。為了成功?shí)現(xiàn)軟啟動，請勿在電源正常引腳指示有效狀態(tài)之前，對 (VDD–COM) 或 (COM–VEE) 輸出施加重負(fù)載。

TI 建議使用電源正常狀態(tài)指示器作為開始將 PWM 信號傳輸至柵極驅(qū)動器的觸發(fā)點(diǎn)。電源正常輸出通過提供有關(guān) (VDD–COM) 和 (COM–VEE) 輸出何時會達(dá)到其 ±10% 的調(diào)節(jié)閾值的可靠閉環(huán)指示，消除了有關(guān)輸出何時就緒的任何歧義。

在電源正常變?yōu)橛行е?，請勿讓主機(jī)開始將 PWM 傳輸?shù)綎艠O驅(qū)動器。此操作通常在 V_VIN > V_{VIN_UVLOP} 且 ENA 變?yōu)楦唠娖胶蟛坏?t_SSTO 時發(fā)生。電源正常狀態(tài)輸出指示電源在 (VDD–COM) 和 (COM–VEE) 軟啟動后正常，并且處于 ±10% 的調(diào)節(jié)范圍內(nèi)。

如果主機(jī)不監(jiān)測電源正常，建議主機(jī)在 V_VIN > V_{VIN_UVLOP} 且 ENA 變?yōu)楦唠娖胶?50ms 之內(nèi)，不會將 PWM 傳輸?shù)綎艠O驅(qū)動器，以便在 VDD 和 VEE 軟啟動后有足夠的時間使電源正常。