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UCC3808A雙輸出驅動級以推拉配置布置

時間:2019-11-12, 來源:互聯網, 文章類別:元器件知識庫

推挽結構電流感應放電晶體管中的雙輸出驅動級,以提高動態響應130-μA典型啟動電流1-mA典型運行電流操作到1 MHz內部軟啟動片上誤差放大器,具有2-MHz增益帶寬積片上VDD鉗位輸出驅動級,可提供500毫安峰值源電流,1-A峰值電流描述UCC3808A是一個BiCMOS推挽、高速、低功耗、脈沖寬度調制器家族。UCC3808A包含離線或直流-直流固定頻率電流模式開關電源所需的所有控制和驅動電路,外部部件數量最少。
UCC3808A雙輸出驅動級以推拉配置布置。兩個輸出都使用觸發器以一半的振蕩器頻率切換。根據定時電容器和電阻器的值,兩個輸出之間的死區時間通常為60 ns到200 ns,因此將每個輸出級占空比限制為小于50%。
管腳分配
COMP:COMP是誤差放大器的輸出和PWM比較器的輸入。UCC3808A中的誤差放大器是一個真正的低輸出阻抗,2兆赫運算放大器。因此,COMP管腳既可以是源電流也可以是匯電流。然而,誤差放大器的內部電流是有限的,因此零占空比可以通過將COMP拉到GND來外部強制。
UCC3808A系列具有內置全循環軟啟動功能。軟啟動被實現為最大COMP電壓的箝位。
CS:輸入到PWM、峰值電流和過電流比較器。過電流比較器僅用于故障檢測。超過過電流閾值將導致軟啟動循環。內部MOSFET放電電流感應濾波電容以改善功率轉換器的動態性能。
FB:誤差放大器的反向輸入。為了獲得最佳的穩定性,盡可能短的FB引線長度和盡可能小的FB雜散電容。
GND:所有功能的參考接地和電源接地。由于UCC3808A的高電流和高頻操作,強烈建議使用低阻抗電路板接地平面。
OUTA和OUTB:交流大電流輸出級。這兩個階段都能驅動功率MOSFET的柵極。每級都能產生500毫安的峰值源電流和1安的峰值匯電流。
在推挽式結構中,輸出級以振蕩器頻率的一半進行切換。當RC引腳上的電壓升高時,兩個輸出中的一個為高,但在下降期間,兩個輸出均為關。這兩個輸出之間的死區時間,以及比下降時間慢的輸出上升時間,確保了兩個輸出不能同時打開。該死區時間通常為60 ns至200 ns,取決于定時電容器和電阻器的值。
大電流輸出驅動器由MOSFET輸出器件組成,輸出器件從VDD轉換到GND。每個輸出級還提供一個非常低的阻抗,以超調和下沖。這意味著在許多情況下,不需要外部肖特基鉗位二極管。
RC:振蕩器編程管腳。UCC3808A的振蕩器在內部跟蹤VDD和GND,因此電源軌的變化對頻率穩定性的影響最小。圖1顯示了振蕩器框圖。
對振蕩器編程只需要兩個部件:一個電阻器(與VDD和RC相連)和一個電容器(與RC和GND相連)。近似振蕩器頻率由簡單的公式確定:
f型
振蕩器
1.41鋼筋混凝土
其中頻率單位為赫茲,電阻單位為歐姆,電容單位為法拉。推薦的正時電阻器范圍在10 kΩ和200 kΩ之間,正時電容器范圍在100 pF和1000 pF之間。應避免正時電阻器小于10 kΩ。
為了獲得最佳性能,應盡可能短地將正時電容器引線連接到GND,將VDD的正時電阻引線連接到VDD,并將正時元件和RC之間的引線連接到RC。鼓勵對外部定時網絡進行單獨的接地和VDD跟蹤。

振蕩器框圖
注A:振蕩器在RC上產生鋸齒波。在RC上升時間內,輸出實習準時交替進行,但在RC下降時間內,兩個實習都關閉。輸出級切換1/2振蕩器頻率,兩個輸出的保證占空比均小于50%。
VDD:此設備的電源輸入連接。盡管靜態VDD電流很低,但總電源電流將更高,這取決于OUTA和OUTB電流以及編程振蕩器頻率。總VDD電流是靜態VDD電流和平均輸出電流之和。已知工作頻率和MOSFET柵極電荷(Qg),平均輸出電流可由以下公式計算:
Qg F,其中F是頻率
為了防止噪聲問題,將VDD旁路至GND,使用盡可能靠近芯片的陶瓷電容器和電解電容器。建議使用1-MF去耦電容器。
應用程序信息
帶有全波整流器的200kHz推挽應用電路如圖2所示。輸出,VO,在最大50w時提供5v,并且與輸入電隔離。由于UCC3808A是峰值電流模式控制器,因此2N2907發射極跟隨放大器(緩沖CT波形)提供占空比大于50%所需的斜率補償。電容去耦對于單接地集成電路控制器非常重要,建議離集成電路盡可能近1毫米。控制器電源是用于啟動的串聯RC,與穩態運行中使用的輸出電感上的偏置繞組并聯。
隔離由一個光耦提供,使用TL431可調精密并聯調節器在二次側進行調節。在二次側利用這一部分實現了小信號補償和嚴密的電壓調節。根據成本、體積和機械強度的不同,輸出電感有許多選擇。有幾種設計方案是鐵粉、鉬合金(MPP)或具有氣隙的鐵氧體磁芯,如圖所示。主電力變壓器有一個磁力公司的ER28大小的核心,由P材料制成,在這個頻率和溫度下有效運行。輸入電壓可以在36伏直流電到72伏直流電之間。

應用程序信息

典型應用圖:48-V In,5-V,50-W輸出

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