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UCC3808A双输出驱动级以推拉配置布置

日期:2019-11-12 (来源:互联网)

推挽结构电流感应放电晶体管中的双输出驱动级,以提高动态响应130-μA典型启动电流1-mA典型运行电流操作到1 MHz内部软启动片上误差放大器,具有2-MHz增益带宽积片上VDD钳位输出驱动级,可提供500毫安峰值源电流,1-A峰值电流描述UCC3808A是一个BiCMOS推挽、高速、低功耗、脉冲宽度调制器家族。UCC3808A包含离线或直流-直流固定频率电流模式开关电源所需的所有控制和驱动电路,外部部件数量最少。
UCC3808A双输出驱动级以推拉配置布置。两个输出都使用触发器以一半的振荡器频率切换。根据定时电容器和电阻器的值,两个输出之间的死区时间通常为60 ns到200 ns,因此将每个输出级占空比限制为小于50%。
管脚分配
COMP:COMP是误差放大器的输出和PWM比较器的输入。UCC3808A中的误差放大器是一个真正的低输出阻抗,2兆赫运算放大器。因此,COMP管脚既可以是源电流也可以是汇电流。然而,误差放大器的内部电流是有限的,因此零占空比可以通过将COMP拉到GND来外部强制。
UCC3808A系列具有内置全循环软启动功能。软启动被实现为最大COMP电压的箝位。
CS:输入到PWM、峰值电流和过电流比较器。过电流比较器仅用于故障检测。超过过电流阈值将导致软启动循环。内部MOSFET放电电流感应滤波电容以改善功率转换器的动态性能。
FB:误差放大器的反向输入。为了获得最佳的稳定性,尽可能短的FB引线长度和尽可能小的FB杂散电容。
GND:所有功能的参考接地和电源接地。由于UCC3808A的高电流和高频操作,强烈建议使用低阻抗电路板接地平面。
OUTA和OUTB:交流大电流输出级。这两个阶段都能驱动功率MOSFET的栅极。每级都能产生500毫安的峰值源电流和1安的峰值汇电流。
在推挽式结构中,输出级以振荡器频率的一半进行切换。当RC引脚上的电压升高时,两个输出中的一个为高,但在下降期间,两个输出均为关。这两个输出之间的死区时间,以及比下降时间慢的输出上升时间,确保了两个输出不能同时打开。该死区时间通常为60 ns至200 ns,取决于定时电容器和电阻器的值。
大电流输出驱动器由MOSFET输出器件组成,输出器件从VDD转换到GND。每个输出级还提供一个非常低的阻抗,以超调和下冲。这意味着在许多情况下,不需要外部肖特基钳位二极管。
RC:振荡器编程管脚。UCC3808A的振荡器在内部跟踪VDD和GND,因此电源轨的变化对频率稳定性的影响最小。图1显示了振荡器框图。
对振荡器编程只需要两个部件:一个电阻器(与VDD和RC相连)和一个电容器(与RC和GND相连)。近似振荡器频率由简单的公式确定:
f型
振荡器
1.41钢筋混凝土
其中频率单位为赫兹,电阻单位为欧姆,电容单位为法拉。推荐的正时电阻器范围在10 kΩ和200 kΩ之间,正时电容器范围在100 pF和1000 pF之间。应避免正时电阻器小于10 kΩ。
为了获得最佳性能,应尽可能短地将正时电容器引线连接到GND,将VDD的正时电阻引线连接到VDD,并将正时元件和RC之间的引线连接到RC。鼓励对外部定时网络进行单独的接地和VDD跟踪。

振荡器框图
注A:振荡器在RC上产生锯齿波。在RC上升时间内,输出实习准时交替进行,但在RC下降时间内,两个实习都关闭。输出级切换1/2振荡器频率,两个输出的保证占空比均小于50%。
VDD:此设备的电源输入连接。尽管静态VDD电流很低,但总电源电流将更高,这取决于OUTA和OUTB电流以及编程振荡器频率。总VDD电流是静态VDD电流和平均输出电流之和。已知工作频率和MOSFET栅极电荷(Qg),平均输出电流可由以下公式计算:
Qg F,其中F是频率
为了防止噪声问题,将VDD旁路至GND,使用尽可能靠近芯片的陶瓷电容器和电解电容器。建议使用1-MF去耦电容器。
应用程序信息
带有全波整流器的200kHz推挽应用电路如图2所示。输出,VO,在最大50w时提供5v,并且与输入电隔离。由于UCC3808A是峰值电流模式控制器,因此2N2907发射极跟随放大器(缓冲CT波形)提供占空比大于50%所需的斜率补偿。电容去耦对于单接地集成电路控制器非常重要,建议离集成电路尽可能近1毫米。控制器电源是用于启动的串联RC,与稳态运行中使用的输出电感上的偏置绕组并联。
隔离由一个光耦提供,使用TL431可调精密并联调节器在二次侧进行调节。在二次侧利用这一部分实现了小信号补偿和严密的电压调节。根据成本、体积和机械强度的不同,输出电感有许多选择。有几种设计方案是铁粉、钼合金(MPP)或具有气隙的铁氧体磁芯,如图所示。主电力变压器有一个磁力公司的ER28大小的核心,由P材料制成,在这个频率和温度下有效运行。输入电压可以在36伏直流电到72伏直流电之间。

应用程序信息

典型应用图:48-V In,5-V,50-W输出