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文档简介
1、第52页共73页TEXAS INSTRUMENTSUCC28950 具有同步整流功能的环保型相移全桥控制器产品特点 增强型宽域谐振的零点电压开关( ZVS)能力 直接控制同步整流(SR) 轻载效率管理包括- 猝发模式操作- 不连续导电模式(DCM),可编程阈值实现动态 SR开/关控制- 可编程的自适应延时一可编程斜坡补偿可实现平均电流或峰值电流控制和电压模式控制 具备使功能控制及闭环软启动功能 可以双向同时实现编程开关频率到1MHz. (+/-3% )逐个周期限流保护并有打嗝模式保护 150必启动电流 Vdd欠压锁定 温度范围-40 0C 125 0c应用领域 相移全桥变换器 服务器与电信电源
2、 工业电源系统 高密度电源架构, 太阳能逆变器,电动车产品简介UCC28950相移控制器是在TEXAS公司的UCCx895系列相移控制器工业标准基础上对功能进行优化提高而推出的新产品,可以为当今高性能要求的电源系统提供最高的转换效率。UCC28950 应用了先进的全桥控制和主动的同步整流输出控制,初级信号允许编程延迟来确保在宽负载电流和输入电压范围内ZVS能正常运行,而负载电流自然地调整次级同步整流器开关延迟时间,最终实现效率达到最大。UCC28950典型应用UCC28950 同样也具有多样的轻载管理特性包括猝发模式和动态SR开/关控制,以确保ZVS操作向下延伸到更轻的负载。另外,UCC289
3、50支持峰值电流控制及电压控制模式,编程开关频率可达1MHz.保护方式多样化,包括逐个周期限流,UVLO (欠压锁定)和热保护关闭。 90度相移插入同步运行工作可以轻易在使用 UCC28950的两电源转换器间实现。UCC28950 (采用 TSSOP-24 封装)订购信息TEMPERATURE RANGE. U = TjPACKAGETAPE AND REEL QTY.part number-KTC lo CSXPiasftc 24-pln TSSOP (PW)二匚二UCC2B95QPW2000绝对最大额定值工作环境中空气的温度范围(除非另有说明)参数值单位输入电压范围,Vdd-0.4 20.
4、0OUTA, OUTB, OUTC, OUTD, OUTE, OUTF-0.4 VDD + 0.4在 DELAB,DELCD,DELEF, SS/EN,DCM, TMIN, RT,SYNC, RESUM, EA+ ,EA ,COMP, CS, ADEL, ADELEF 上输入电压-0.4 VREF + 0.4V在VREF上输出电压-0.4 5.6ESD额定值,HBM2 kESD额定值,CDM500连续总功耗参见损耗额定值界面实际工作结点温度范围-40-150工作划、境温度范围-40-125贮存温度,Tstg-65-1500引线温度(焊接,10秒)300C超过上表中标有“绝对最大额定值”时,设备
5、可能会被永久性破坏。 这些器件对静电敏感,遵循正确的设备处理程序。所有的电压都是与地线有关的,除非另有说明。电流在指定端子是阳极输入,阴极输出。参见数据表的包装说明部分中对热值限制和包装的正确方式。损耗额定值PACKAGE(aC/W>DERAHNG FACTORPOWER RATINGABOVE Ti = MFCT* < 25cleT = 7&DCTt, = B6DCPW18.S89.311L2 nW P1.12 W0.615 W0.443 W这些热值是在标准的 JEDEC测试条件下获得的,并且用来对应不同包装的热性能。实际操作中,冷却条件和热阻抗 RQJA的设计是具体有规
6、定的。推荐工作条件工作状态下所有的温度范围(除非另有说明)最小典型取大单位供电电压范围,Vdd81217V运行接点温度范围401250c转换器开关频率设置范围501000kHz在OUTA, OUTB和OUTC, OUTD之间可编程延迟范围是通过电阻器 DELAB 和DELCD和参数Ka设定的301000ns在OUTA, OUTB和OUTC, OUTD之间可编程延迟范围是通过电阻器 DELEF和参数Kef设定的301400可编程DCM范围,即在CS上电压的百分比5%30%可编程T MIN范围100800ns 只在特性描述中被证实 电气特征Vdd = 12V, Ta = Tj = - 400C 1
7、25 0C, Cvdd= 1 F, C ref = 1 pF, Rab = 22.6 k Q, Rcd = 22.6 kQ, Ref = 13.3 kQ, RSUM = 124 kQRMIN = 88.7K Q,连接 RT 脚和 5-V 电压供给之间 RT=59 k Q,设置Fsw = 100kHz( F osc = 200 kHz)(除非另有说明)。所有的元件设计方案都 是根据应用图表制定的。参数测试条件最小典型最大单位欠压锁定(UVLO )UVLO_ RTH启动门限电压值6.757.37.9VUVLO_ FTH启动后最小工作电压6.156.77.2UVLO_HYST滞后现象0.530.60
8、.75供给电流IDD(off)启动电流Vdd 是 5.2V150270心IDD工作供给电流510mAVREF输出电压VrefVREF总电压范围0 4R<20mA; V dd =从8V到17V4.92555.075VISCC短路电流VREF=0V-5323mA开关频率(内部振荡器频率FOSC的1/2)FSW(nom)总范围92100108kHzDmax最大占空95%97%同步性PHsync总范围在RT和GND之间,RT=59 kQ;输入脉冲 200 kHz , D=0.5 在SYNC8590950PHFYNC总范围RT脚和5-V电压供给之间 RT=59 k Q,一40°C4j 4
9、25 0C180200220kHzTpw脉冲宽度2.22.52.8必Ta = 25 0C (特定值)电气特征(续上)Vdd = 12V , Ta = Tj = - 400C 125 0C, Cvdd= 1 F, C ref = 1 pF, Rab = 22.6 k Q, Rcd = 22.6kQ, Ref = 13.3 kQ, RSUM = 124 kQRMIN = 88.7K Q,连接 RT 脚和 5-V 电压供给之间RT=59 k Q,设置Fsw = 100kHz( F osc = 200 kHz)(除非另有说明)。所有的元件设计方案都 是根据应用图表制定的。参数测试条件最小典型最大单位误
10、差放大器普通模式输入电压范围VICM范围使参数安全,0.53.6VVio补偿电压-77mVIBIAS输入偏置电流-11心MEA HIGH高电平输出电压(EA + ) (EA )=500 Mv , Ieaout =0.5 mA3.94.25VEA low低电平输出电压(EA + ) - (EA )=500 Mv ,Ieaout= 0.5 mA0.250.35ISOURCE误差放大器拉电流-8一3.75-0.5mAISINK误差放大器灌电流2.74.65.75IVOL开环DC增益100dBGBW(全增益)频带宽度3MHz周期电流限制VCS-LIMCS脚周期端口1.9422.06VT cs从CS到O
11、UTC和OUTD传送延迟CS和GND之间脉冲从0到2.5V100ns内部打嗝模式设定IDS逐周期电流限制期放电电流Vss = 0V152025心Vhcc打嗝退出阈值3.23.64.2VIHCC打嗝模式断开时放电电流1.902.553.2心软启动/启动Iss充电电流Vss= 0V202530心VSS_STD关闭/重启/重设/端口0.250.500.70VVss_pu上拉门限值3.33.74.3VSS_CL钳位电压4.24.654.95只在特性描述中被证实电气特征(续上)Vdd = 12V, Ta = Tj = - 400C 125 0C, Cvdd= 1 F, C ref = 1 pF, Rab
12、 = 22.6 k Q, Rcd = 22.6 kQ, Ref = 13.3 kQ, RSUM = 124 kQRMIN = 88.7K Q,连接 RT 脚和 5-V 电压供给之间RT=59 k Q,设置Fsw = 100kHz( F osc = 200 kHz)(除非另有说明)。所有的元件设计方案都是根据应用图表制定的。参数测试条件最小典型最大单位可编程延迟时间设定精度和范围Tabset1在OUTA和OUTB之间短暂延迟时间设置精度CS=ADEL=ADELEF=1.8V324556Tabset2在OUTA和OUTB之间长期时间设置精度CS=ADEL=ADELEF=0.2V216270325T
13、cdset在OUTC和OUTD之间CS=ADEL=ADELEF=1.8V3245561短暂延迟时间设置精度nsTcdset2在outc和outd之间长期延迟时间设置精度CS=ADEL=ADELEF=0.2V216270325Tafset1在下降的 OUTA 和OUTF之间短暂延迟时间设置精度CS=ADEL=ADELEF=0.2V223548Tafset2在下降的 OUTA 和OUTF之间长期延迟时间设置精度CS=ADEL=ADELEF=1.8V190240290Tbeset1在下降的 OUTB 和OUTE之间短暂延迟时间设置精度CS=ADEL=ADELEF=0.2V223548Tbeset2在
14、下降的 OUTB 和OUTE之间长期延迟时间设置精度CS=ADEL=ADELEF=1.8V190240290Tadbc在OUTA上升,outd下降和OUTB上升outc下降之间脉冲匹配CS=ADEL=ADELEF=1.8V,COMP=2V-50050ZTabba在OUTA上升,outb上升和OUTB上升OUTA上升之间半周期匹配CS=ADEL=ADELEF=1.8V,COMP=2V-50050ZTeeff在OUTE下降,oute上CS=ADEL=ADELEF=1.8V60060升和OUTF下降OUTFA上升之间脉冲匹配,COMP=2VZTEFFE在OUTE下降,OUTF上升和OUTF下降OUT
15、E上升之间脉冲匹配CS=ADEL=ADELEF=1.8V,COMP=2V60060参见表3对时序表和TABSET1,TABSET2TCDSET1TCDSET2的定义(4)参见表 6 对时序表和 TAFSET1 , TAFSET2TBESET1TBESET2 的定义 OUTC, OUTE, OUTD 和OUTF输出对经常同时升高如果OUTE和OUTF输出都很高时,A和B的输出是绝对不允许变高。所有的延迟设置通过相对 50%的脉冲振幅测量而得。 电气特征(续上)Vdd = 12V , Ta = Tj = - 400C 125 0C, Cvdd= 1 F, C ref = 1 F, Rab = 22
16、.6 k Q, Rcd = 22.6 kQ, Ref = 13.3 kQ, RSUM = 124 kQRMIN = 88.7K Q,连接 RT 脚和 5-V 电压供给之间 RT=59 k Q,设置Fsw = 100kHz( F osc = 200 kHz)(除非另有说明)。所有的元件设计方案都 是根据应用图表制定的。参数测试条件最小典型最大单位轻载效率电路VdcmDCM 阈值,T=25 0cVdcm = 0.4V ,扫描 CS 确定有OUTE和OUTF脉冲0.370.390.41VDCM 阈值,T=0 0C 850CVdcm = 0.4V ,扫描 CS 确定有OUTE和OUTF脉冲0.3640
17、.3900.416DCM阈值,T=400C85 0c Vdcm = 0.4V ,扫描 CS 确定有OUTE和OUTF脉冲0.350.390.43IDCM,SRCDCM源电源CS < DCM 端口142026lATmin总范围Rtmin = 88.7k Q425525625nsOUTA, OUTB, OUTC, OUTE, OUTD 和 OUTF 输出ISINK/SRC拉电流或灌电流峰值0.2ATR上升时间Cload = 100 pF925nsTf下降时间Cload = 100 pF725RSRC输出导通电阻Iout = 20 mA102035QRsink输出关断电阻51030热量关闭上升
18、阈值1600C下降阈值140滞后现象20只在特性描述中被证实设备信息塑料 24-脚 TSSOP(PW)VHfc任母9LA-vooSOJTACSJM»OJTBMSCJTCHgCVTO*LG0UTEU-OJTLnSYNCRI0y= JMA£Md.AOrfcUr-j.热量功能热量I/O功能编号名称1VREFO5-V, + 1.5%, 20-mA参考电压输出2+EAI误差放大器正极输入3EA-I误差放大器负极输入4COMPI/O误差放大器与PWM比较输入或输出端5SS/ENI软启动程序,器件使能,打嗝模式保护电路输出端6DELABI在OUTA和OUTB之间死区时间推迟程序7DELC
19、DI在OUTC和OUTD之间死区时间推迟程序8DELEFI在OUTA到OUTF与OUTB到OUTE之间,死时间程序9TMINI猝发模式里的最小工作周期编程10RTI振荡器频率设置,主从模式设置11RSUMI斜率补偿编程,电压模式或峰值电流模式设置12DCMIDCM极限设置13ADELEFI在初级和次级之间转换的延迟时间编程,Tafset和Tbeset14ADELI在CS电压范围内初级转换的死区时间编程15CSI周期过压保护的电流感应和合适的延迟功能16SYNCI/O从主导装置控制器输出到从动装置控制器输入同步性17OUTFO0.2A灌电流/拉电流同步转换输出18OUTEO0.2A灌电流/拉电流
20、同步转换输出19OUTDO0.2A灌电流/拉电流初级转换输出20OUTCO0.2A灌电流/拉电流初级转换输出21OUTBO0.2A灌电流/拉电流初级转换输出22OUTAO0.2A灌电流/拉电流初级转换输出23VDDI偏压输入24GND所有的信号都要参照的接地点功能区一览表ADELVDDVREFCOMPEAi10WLOCOMPThermalShutdcwiReferenceGentralar(22|oUTAMfQFF 殳7.3 V RiS宝S-7 V FAI 1Prugrammablfi .口国中AB"p-|DELABSV LDO叵18TB20 CUTCLogic BlockOscii
21、iatrA/VM8MFRamp SunTiing3种Va Prugramma «* DeyCD7 DELCDLfiWtSF"*" ripuiA DdnlnuntSyTiGhraniZiatOTBlockcsT,OUTDProgrammableDelay EF回*DaEFIS 3UTEg DELEFSYNCLight-LoddEM旧nuy BockSofi Stdit and Eubi日wih 055 V Th忸5Md17 OUTF0GND-0DCU TMIM-0-,辽,典型应用表启动时序图无输出延迟显示,未包括 COMP至iJ RAMP补偿。启动初猝发模式,直到注
22、意:在启动时猝发*II式间,在 OUTE上无脉冲,在使同步整流器输出之前,要求下降沿PWM脉冲。稳定/关闭时序图无输出延迟显示,未包括 COMP至iJ RAMP补偿。图2. UCC28950时序图详细的PIN描述和参数设置启动保护逻辑在启动UCC28950控制器之前,必须符合下列条件:VDD电压超过UVLO门限值7.3V,参考电压达到5-V结点温度必须低于热关闭极临界值的1400c软启动电容器上的电压不能低于0.55V典型如果满足所有的条件,内部启动使能端EN就会初始化软启动过程。在软启动 过程中,工作周期是通过 SS PIN上电压定义的,而且这个周期不能低于由 TMIN或是基于负载条件周期限
23、流电路设定的周期。电压参考(VERF )带有短路保护电路的精确的(±1.5%)5-V参考电压提供内部的电路系统和高达20-mA外部输出电流来设定DC/DC转换器参数。放置1南到2南范围内低ESR 和ESL电容,最好是放置陶瓷电容器,从这个 PIN到地线(GND),为了使运 行达到最佳状态,尽可能靠近相关的PIN.例外的情况是在低压锁定期间,参考稳流器内部是关闭的。误差放大器(EA+,EA - ,COMP误差放大器有两个不受约束的输入,EA+是一个正极性输入,EA -是一个负极性输入,一个3 MHz的联合宽带,与其闭环反馈相适应。EA+是一个正输入, EA -是一个负输入,COMP是放
24、大器的输出。在误差放大器指标参数可保证的 情况下,输入电压共模输入范围是0.5V到3.6V。误差放大器的输出内部地和PWM比较器的正极性输入连接。误差放大器的输出从0.25V到4.25V远超过PWM比较器三角波斜波信号的输入范围(0.8V至U2.8V)。软启动信号可以作为 误差放大器附加的正输入,误差放大器的两个正输入的比较低的一个是主要的输 入,其可产生由误差放大器输出与 PWM比较器内部输入的三角斜波信号比较而 得的工作周期。软启动和使能动(SS/EN)软启动PIN SS/EN是一个多功能Pin,主要用于下列操作:由TMIN控制的最小周期逐渐达到由调整输出电压控制的稳定工作状态周期时设置闭
25、环软启动。在周期过流限制期间,设置打嗝模式转换器的邦关控制软启动期间,在SS/EN或EA+ PIN上的一个电压,无论哪一个是低的(SS/EN-0.55V)或EA +电压(见BLOCK表),设置关闭反馈环的参考电压。 SS/EN 和EA+信号都是误差放大器的正极性信号。因此软启动经常是在闭环下进行的, 并且由COMP处的电压决定占空比。由COMP电压定义的占空比其脉宽不能少 于由用户设定的TMIN脉冲。然而,如果逐周期限流电路设定的最短的工作周期, 那么其优先权大于由COMP电压或TMIN定义的工作周期。软启动的持续是由连接在 SS/EN PIN和地线之间一个外部电容器 Css定义的, 并且内部
26、充电电流有25 PA的典型值。将软启动PIN的电压拉到低于0.55V就 会关闭控制器。放松软启动 PIN控制器就会启动,如果没有限流的情况下,其 占空比随着输出逐渐增加直到它达到稳定的占空比,这个占空比是由转换器的规则的输出电压定义的。这种现象发生的同时在SS/EN PIN上的电压达到并且超过在EA+上由5V电压定义作为VNI的电压。因此,对于给定的软启动时间Tss,Css值由等式1和等式2定义。览E" "(VNI 1-0,55)825K>Ln:20.620.6 VNI 0.55例如,在等式1中,如果软启动时间Tss选定为10秒,VNI是2.5V,那么软启 动电容器C
27、ss等于82- nF注意:如果变换器是以从动装置安装,确信从SS PIN到地线之间安装的是一个825-k电阻器。轻载能量存储模式为提高宽负电流范围电源转换器的效率,UCC28950具有四种不同的轻载管理技术1 .适合的延迟,(a) ADEL,为初级开关设置优化的死区时间以适应宽负载电流范围。(b) ADELEF,设置和优化初级和次级开关之间的延迟。2 . TMIN,在非限流模式内,设置最小占空比。3 .在DCM模式下,动态同步整流器开 /关控制,增加轻载效率。当 CS PIN的电压低于由 用户设定的临界值时, DCM模式启动。在DCM模式下,同步输出信号 OUTE和OUTF 都被下拉为低电平。
28、4 .猝发模式,在非常轻的负载或是无负载时的最大效率。猝发模式有偶数个紧随关断时间的PWM TMIN 脉冲。TMIN持续时间定义猝发模式转换,用户设定 TMIN持续时间。适合延迟(在 OUTA和OUTB,OUTC和OUTD之间延迟(DELAB,DELCD,ADEL )在输出OUTA降低对应 OUTB升高之间,电阻器 Rab (连接DELAB pin, DELAB 和GND )连同分压电阻 Rahi (连接CS pin和ADEL pin )和Ra (连接ADEL pin和GND)设定Tabset延迟。见表3.AOUTA (OUTC)OUTB (OUTD)表3.在OUTA 和OUTB, OUTC
29、和OUTD 之间延迟的不同定义这个延迟是逐步增加的,且受 CS信号功能控制,即 Tabseti (Vcs=1.8V上测得)到Tabset2 (Vcs=0.2V上测得)。这种方式确保在高边和低边之间MOSFET转换没有直通电流并且为宽负载电流下优化 ZVS条件延迟。基于分压电阻Rahi和Ra,在最长和最短延迟之间的比例就设定了。通过尝试联合CS和ADEL pins设定最大比例。如果 ADEL是与GND连接,那么延迟是固定的,只有从DELAB到GND之间的电阻器 Rab设定和定义延迟,延迟Tcdseti 和Tcdset2设定和输出 OUTC和OUTD工作表现与 OUTA和OUTB的描述非常相似。不
30、同 点是电阻器 Rcd (DELCD 和GND)设定延迟。在从属 pin ADEL上,OUTC和OUTD 与 OUTA和OUTB用相同的CS电压设定延迟时间Tabset是由下面等式3定义的1-ABSET5 RaB0.15V hCSxKA x1,46 ns 1- 5ns(3;同样的等式也可以用来定义另外一个支线的延迟时间Tcdset只是以Rcd取代Rab丁 5乂%】_Ip ngcT =ns + 5 ns在这些等式中,Rab, Rcd时都是用kQ和CS表示的,在 pin CS上电压是用volts表示,Ka是一个从0到1范围内的数值系数,延迟时间Tabset和Tcdset是用ns表示的。这些等式是根
31、据经验从所测数据得出的。因此,在等式中没有规则上的必然性。例如,假设RAB=15kQ,CS = 1 V , Ka = 0.5,那么Tabset有可能是90.25ns。在等式3和等式4中,Ka是一致的并且被如下定义:K”吃+七川(5)Ka设定延迟如何对应 CS电压变化。如果 Ka = 0 (ADEL到GND短路)延迟是固定的。如果Ka = 1 (ADEL与CS接通),在CS=0.2V上延迟是最大值,当 CS趋向1.8V时,延迟逐步减小。延迟最大值与最小值之间的比例可以达到6:1.推荐设定Ka = 0启动,使用等式设定 Tabset和Tcdset相关的大值或在数据表中标出避免过猛烈的转换或是平稳的
32、直通电流。输出A,B和C,D之间的延迟是通过电阻器Rab和Rcd相应地设定的。先在轻载上编程最佳的延迟,然后通过改变Ka为输出A.B在最大电流时设定最佳延迟。同样输出C,D的Ka也是一样的。通常如果提供有效的延迟,输出 C,D有ZVS。注意:在 DELAB和DELCD 上的允许电阻器范围 Rab和Rcd是13 kQ至i90 kQo当pin CS连接到在pin ADEL上,Rahi和Ra定义电压分配(参见典型应用表)。Ka定义延迟 时间依赖CS电压的重要性。Ka变化范围从0 (此处ADEL pin与地线(GND)短路(Ra=0) 并且延迟不依赖于 CS电压)至IJ 1 (此处ADEL与CS接通(
33、Rah=0)。设定Ka, Rab和Rcd 是为了有能力保证在转换负载电流时初级开关维持最佳的ZVS状态,因为在CS pin处的电压为通过传感器所测负载电流折算到初级的电流信号。在表4和表5中标定的区域显示延迟时间设定作为一个 CS电压的功能,并且Ka和有两种不同的情况:Rab=Rcd=13 k (表4),RAB=RcD=90kQ (表 5)表4.延迟时间设定 T ABSET和T CDSET(通过CS电压变化且选定 Ka Rab=Rcd=13 k Q)TIME DELAY (R与=R1c口 = 90 k12| VSKAvdA 1K<0.1ka-ots K身 1力CS VoHa 伊-
34、5;表5.延迟时间设定 T ABSET 和 TCDSET(通过CS电压变化且选定 Ka Rab=Rcd=90 k Q)适合延迟(在 OUTA和OUTBQUTC和OUTD之间延迟(DELAB,DELCD,ADEL )在输出OUTA降低对应OUTE降低,输出OUTB降低对应OUTE降低之间,电阻器Ref (连接 DELEF pin 和 GND)连同分压电阻 Raefhi (连接 CS pin 和 ADELEF pin )和Raef (连接ADELEF pin和GND)设定Tafset和Tbeset相同的延迟。(见表6)表6.在OUTA 和OUTF, OUTB 和OUTE 之间延迟的不同定义这个延迟
35、是逐步增加的,且受CS信号功能控制,即 Tafseti (Vcs=0.2V上测得)到Tafset2(Vcs=1.8V上测得)。与DELAB和DELCD表现反向,当信号在 CS pin处是最大时,这个延迟是最长的(Tafset2),当CS信号是最小时,这个延迟最短(Tafseti)。这种方式将降低同步整流器MOSFET自身二极管传导时间在宽负载电流下,因此提高效率并且降低二极管恢复时间。根据分压电阻Raefhi和Raef ,最长和最短之间的延迟就设定了。如果连接CS和ADELEF,比例是最大的。如果把 ADELEF连接到GND上,那么延迟是固定的,只能由电阻器Ref (从DELEF至U GND)
36、定义延迟。延迟时间Tafset到是由下面等式 6定义的。同样定义延迟时间TbesetT.fset = §,&卜 ns + 4nsAFSET -2.65V-CSxKefx1.32J 在这个等式中,Ref,是用kQ表示;CS,在pin CS上电压是用volts表示,Kef是一个从0 到1范围内的增益因数,延迟时间 Tafset是用ns表示的。这些等式是根据经验从所测数据得出的。因此,在等式中没有规则上的必然性。例如,假设REF=15k Q, CS = 1 V , K ef= 0.5,那么Tafset有可能是41.7ns。Kef是一致的并且被如下定义:kef =RaEF 十 R*E
37、FM当ADELEF与pin CS连接时,Raef和Raefhi定义pin CS电压分配(见典型应用表)。Kef定义延迟时间依赖 CS电压的重要性。Kef变化范围从0 (此处ADELEF pin与地线(GND) 短路(Ra=0)并且延迟不依赖于 CS电压)至IJ 1 (此处ADELEF与CS接通(Raefhi=0)。注意:在DELEF上的允许电阻器范围 Ref是13 kQ至i90 kQo表7和表8中的标定区域表示 CS电压的功能,Kef有两种不同的情况:Ref=1 3 kQ (表7),Ref= 90k (表 8)TIME DE5W 口一 = % = 13应卜表7.延迟时间TAFSET和TBESE
38、T(在CS电压下,选定 KEF,当REF=13 k Q)2000r_J/ /71j r*11 W0ieo14001300*002g1 9TIME £LAV Tw = R . = 0。k12j 心 CS VOLTAGEQ QN 040 60.3 1,0CSVB 1 DDd ika d.o L 0_4 K* 0.5K量. 口4表8.延迟时间TAFSET和 TBESET(在CS电压下,选定 KEF,当REF=90 k Q)最小脉冲(TMIN)电阻器Rtmin (从TMIN到GND)设置固定的最小脉冲 TMIN ,其控制输出整流器在轻载状态下实现ZVS。如果由反馈环要求的输出PWM脉冲比TM
39、IN短,那么控制器行进到操作的猝发模式受反馈环命令,此处偶数的TMIN脉冲是由反馈环控制的切断时间确定的,TMIN合适的时间选择可通过提高磁化电流并使得在该脉宽时达到ZVS确定。最小脉冲TMIN是由下面等式8定义的。TMIN = (5.92 x RT,1(N )nshi this equation Rtmin is in kQ and TMIN i$ in ns.注意:在 TMIN 上最小允许电阻器 Rtmin是13 kQo相关的标定区域在表9中显示MINIMUM TIMEVS表9.最小时间TMIN设定最小工作周期的数值是由等式9定义DMIN=(TMINxF-m10P%这里,Fsw(osc)是
40、振荡器频率用 kHz表不,TMIN是最小脉冲用ns表不,DMIN是用表不。猝发模式如果转换器要求一个占空比小于TMIN ,那么控制器将进入猝发模式。控制器将总是发送偶数个能量周期到能量转换器。控制器通常通过OUTB和OUTC能量发送周期来阻止猝发。如果控制器仍要求一个占空比低于TMIN ,那么控制器将进入关闭模式。然后它会等待直到转换器要求一个占空比相同或高于TMIN,这个占空比应该在 COMP电压pin命令控制器输出一个TMIN或PWM工作周期前发出。转换频率设置(RT)在RT pin和VREF pin之间连接一个外部电阻器 RT设置固定的频率操作并且使控制器作为主动装置提供同步输出脉冲在S
41、YNC pin (带有0.5工作周期并且频率与内部振荡器相同)上。如果设置转换器处于从动装置模式,就要在 RT-pin和GND之间连接一个外部电阻器RT,并且在SS pin和GND之间放置一个并接于S S _EN电容器 的8 2 5 - k Q电阻器。这种装置使控制器作为一个从动装置。从动装置控制器运行伴有 900相移与主动装置变换器有关,如果它们的 SYNC pins是连接在一起的。变换器的转换频率与输出脉冲频率是相等的。下面的等式10定义作为主动装置(电阻器 RT在RT-pin和VREF之间)变换器最小的转换频率。在 UCC28950上有一个内部时钟振荡器频率,这个频率是控制输出频率的两倍
42、。在这个等式中,RT,是用kQ表不;VREF是用volts表不,Fsw(osc)是用kHz表不,这个等式是根据经验从所测数据得出的。因此,在等式中没有规则上的必然性。例如, 假设VREF = 5 V , RT =65k Q ,那么转换频率有可能是 92.6kHz.等式11定义了变换器名义上的转换频率,当转换器作为从动装置并且电阻器RT是连接在RT-pin 和 GND 之间。2,5x10I赛fkHzdi)在这个等式中,RT,是用kQ表不,Fsw(osc)是用kHz表不。注意,假设VREF=5V,等式 10和等式11所得的结果是一样的。表10中标定区域显示的是当VREF=5V时,Fsw(osc)是
43、如何随着电阻器RT值变化的。正如等式10和11所见的那样,假如主动装置和从动装置电阻器使用同样的RT值,就会设定相同的转换频率Fsw(osc)的looc天 岂 mt 3WIU-SWITCHING FREQUENCY V4 RESISTOR RT VALUE5003 IS 25 "婚黯 H TS 43 95 13 115 123 R1T - RtfaaiartOf - kQ表10.转换器转换频率 Fsw(osc) 对应电阻器RT值斜坡补偿(RSUM )斜率补偿技术就是增加附加的斜坡信号到CS信号上,并且应用于:.假使在峰值电流模式控制内,PWM比较器输入.逐周期限流比较器的输入这样就阻
44、止了在 D > 50%时,次谐波振荡(一些刊物提出可能在D V 50%时)。在低占空比和轻载时,斜率补偿三角波降低峰值电流模式控制的噪音灵敏度。过多的额外斜率补偿三角波会降低PCM控制的收益。在逐周期限流下,平均限流变得更低那么这样会降低启动能力(带有大的输出电容)最佳的补偿斜率是根据占空比(Lo和Lm)变化的。控制器操作是处于峰值电流模式控制下时需要有斜率补偿,或占空比50%的逐周期限流时,也需要斜率补偿。在 RUSM pin和GND之间安置一个电阻器允许控制器在峰值电流控制模式下运行。通过电阻器连接 RUSM pin和到VREF ,通过内部的PWM三角波把控制器转换到电压模式控制。然
45、而,电阻器值仍然给逐周期电流限制提供CS信号。换句话说,在VMC中,斜率补偿只应用于周期比较器。然而在 PCM中,斜率补偿既应用于 PWM , 也应用于逐周期电流限制比较器。表 11所示斜率补偿电路的运行逻辑。COMP 4Ef -VCM表11.斜率补偿电路的运行逻辑附加的三角波斜率 ,me,通过在RSUM Pin到地线之间安置一个电阻器增加到CS信号由下列的等式12定义me =2.5(13)如果电阻器是从 RSUM pin连接到VREF pin ,那么控制器运行模式为电压模式控制,依旧有增加到CS信号的斜率补偿,供逐周期电流限制使用。在这种情况下,斜率是由下面的等式13定义的。me =05-
46、R3lJM(13)在等式12和13中,VREF是用volts表示的,RSUM ,是用kQ表示,me是用 V/肉表示。这些等式是根据经验从所测数据得出的。因此,在等式中没有规则上的必然性。例如, 替换VREF=5 V , RSUM = 40k Q ,得出的Z果是 0.125V/回。me相关标定区域作为 RSUM功能如表12所示。因为VREF=5 V ,在等式12和13中的标定区域就会重叠。0.50口45SLOPE VS RESISTOR050 5 OSA-5 oJ J J 42J J 0 ODO o Q Q _D oEr_>“ waas20 40 M 90 100 120 140 1B0
47、ISO 200R 一 - R-sMcn -卬表12.附加三角波的斜率对应电阻器RSUM注意:Rsum推荐电阻器范围是 10 kQ至iJIMQ动态SR开/关控制(DCM 模式)DCM pin 电压由 Rdcmhi (接在 VREF pin 与 DCM)和 Rdcm (接在 DCM pin 到 GND )分压提供,为电流感应pin,(CS),通过设定分压比得到一个 2-V电流限制临界值。如果在DCMpin电压下降到DCM pin临界值电压以下,那么控制器进入轻载节能模式,并且关闭同步整流器,OUTE和OUTF.如果CS pin的电压高于 DCM pin临界值电压,那么控制器运行进入CCM模式。连接
48、DCM pin到VREF使控制器运行在 DCM模式下,并且关闭输出 OUE和 OUTF。如果 DCM pin条件下都处于CCM模式。VREFLCSDCM q :* %1到GND之间短路,那么DCM特性是不会显现并且控制器在所有工,20 kA-LRCDCM 8Mp 15 -'/A 1 h./ 2C心-CcucItaTR=77kQIO- OOMIN/1 -CCM5=C-Ba5pF =pC>6,5pFOther Bocks表13. DCM功能区扁口CUTY CYCLE1Kxs,一篦Setting DM|MBurl MIMe Ara-aQJS . L"j,X 飞 v >r
49、AJ912J45fi>7S910Load Current - A表14.工作时间变更对应负载电流变更一个最小的20- A转换电流源用来生成滞后现象。这个电流源只有当系统是在 DCM模式下时是有效的。否则,它是不活动的而且不能影响节点电压。因此,当 DCM临界值进入 DCM区域时,这个临界值就是电压分压器 +N(在下面等式14中解释)。当临界值进入 CCM 区域时,这个值就是由分压器设定的电压。当 CS pin达到在DCM pin上设定的临界值,在 从CCM转换到DCM模式或是反向的模式前,系统等待出现两个连续下降边PWM周期。滞后的尺度是外部电阻分压器阻抗的一个功能。使用下列等式14可以计算出滞后值(14)PWMDC Mi Threshold + HysterassCS表15.从DCM模式转换到CCM模式PWMOCM Th(B3ho4d* HyslisfesisI_1 1_41CS表16.从CCM模式转换到DCM模式为了防止输出电感的反方向电流可能导致同步FETS失效必须采用 DCM模式。电流感应
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