ZHCSGR6B August   2017  – August 2017 UCC256301

PRODUCTION DATA.  

  1. 1 特性
  2. 2 应用
  3. 3 说明
    1.     简化原理图
  4. 4 修订历史记录
  5. 5 引脚配置和功能
    1.     SOT-23 的
  6. 6 规格
    1. 6.1 绝对最大额定值
    2. 6.2 ESD 额定值
    3. 6.3 建议运行条件
    4. 6.4 热性能信息
    5. 6.5 电气特性
    6. 6.6 开关特征
    7. 6.7 典型特性
  7. 7 详细 说明
    1. 7.1 概述
    2. 7.2 功能框图
    3. 7.3 特性 说明
      1. 7.3.1  混合迟滞控制
      2. 7.3.2  稳压 12V 电源
      3. 7.3.3  反馈链
      4. 7.3.4  光耦合器反馈信号输入和偏置
      5. 7.3.5  系统外部关断
      6. 7.3.6  选择低电平块和软启动多路复用器
      7. 7.3.7  选择高电平模块和间歇模式多路复用器
      8. 7.3.8  VCR 比较器
      9. 7.3.9  谐振电容器电压感应
      10. 7.3.10 谐振电流感应
      11. 7.3.11 恒压电压感应
      12. 7.3.12 输出电压感应
      13. 7.3.13 高压栅极驱动器
      14. 7.3.14 保护功能
        1. 7.3.14.1 ZCS 区保护
        2. 7.3.14.2 过流保护 (OCP)
        3. 7.3.14.3 输出过压保护 (VOUTOVP)
        4. 7.3.14.4 输入过压保护 (VINOVP)
        5. 7.3.14.5 输入欠压保护 (VINUVP)
        6. 7.3.14.6 引导 UVLO
        7. 7.3.14.7 RVCC UVLO
        8. 7.3.14.8 过热保护 (OTP)
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1 间歇模式控制
      2. 7.4.2 高压启动
      3. 7.4.3 X 电容器放电
      4. 7.4.4 软启动和间歇模式阈值
      5. 7.4.5 系统状态和故障状态机
      6. 7.4.6 波形发生器状态机
  8. 8 应用和实现
    1. 8.1 应用信息
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 设计要求
      2. 8.2.2 详细设计流程
        1. 8.2.2.1  LLC 功率级要求
        2. 8.2.2.2  LLC 增益范围
        3. 8.2.2.3  选择 Ln 和 Qe
        4. 8.2.2.4  确定等效负载电阻
        5. 8.2.2.5  确定 LLC 谐振电路的组件参数
        6. 8.2.2.6  LLC 初级侧电流
        7. 8.2.2.7  LLC 次级侧电流
        8. 8.2.2.8  LLC 变压器
        9. 8.2.2.9  LLC 谐振电感器
        10. 8.2.2.10 LLC 谐振电容器
        11. 8.2.2.11 LLC 初级侧 MOSFET
        12. 8.2.2.12 自适应死区时间的设计注意事项
        13. 8.2.2.13 LLC 整流器二极管
        14. 8.2.2.14 LLC 输出电容器
        15. 8.2.2.15 HV 引脚串联电阻器
        16. 8.2.2.16 BLK 引脚分压器
        17. 8.2.2.17 BW 引脚分压器
        18. 8.2.2.18 ISNS 引脚微分器
        19. 8.2.2.19 VCR 引脚电容分压器
        20. 8.2.2.20 突发模式编程
        21. 8.2.2.21 软启动电容器
      3. 8.2.3 应用曲线
  9. 9 电源建议
    1. 9.1 VCC 引脚电容器
    2. 9.2 引导电容器
    3. 9.3 RVCC 引脚电容器
  10. 10布局
    1. 10.1 布局指南
    2. 10.2 布局示例
  11. 11器件和文档支持
    1. 11.1 器件支持
      1. 11.1.1 开发支持
        1. 11.1.1.1 使用 WEBENCH® 工具创建定制设计
    2. 11.2 文档支持（如果适用）
      1. 11.2.1 相关文档
    3. 11.3 接收文档更新通知
    4. 11.4 社区资源
    5. 11.5 商标
    6. 11.6 静电放电警告
    7. 11.7 Glossary
  12. 12机械、封装和可订购信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

7.3.1 混合迟滞控制

UCC256301 使用了一种新型控制方案 - 混合迟滞控制 (HHC)，来提供一流的输入电压和负载瞬态性能。该控制方法使得补偿器的设计十分简单。该控制方法还便于更加轻松高效地进行轻负载管理。改进的线路瞬态性能可降低大容量电容器/输出电容器值，减少系统成本。

HHC 是一种整合了传统频率控制和电荷控制的控制方法，亦即，它是一种电荷控制方法，但增加了频率斜坡补偿。与传统频率控制相比，它将功率级传递函数从二阶系统变为一阶系统，因此很容易进行补偿。控制力度与输入电流直接相关，因此可实现一流的输入电压和负载瞬变。与电荷控制方法相比，混合迟滞控制增加了频率斜坡补偿，避免了不稳定状况。频率补偿确保系统始终保持稳定，也降低了输出阻抗。更低的输出阻抗使得瞬态性能比电荷控制更加出色。

总而言之，HHC 解决了以下问题：

  • 帮助 LLC 转换器实现一流的负载瞬变和输入电压瞬变
  • 将小信号传递函数变为一阶系统，非常容易进行补偿，而且可以实现极高带宽
  • 通过频率补偿带来固有的稳定性
  • 让间歇模式控制高效优化变得更为简单

Figure 28 展示了 HHC 在 UCC25630 中的实现方式：一个电容分压器（C1 和 C2）和两个匹配良好的控制电流源。

UCC256301 fig30_sluscu6.gifFigure 28. UCC256301 HHC 实现方式

由 C1 和 C2 组成的电容分压器对谐振电容器电压分压。电流源由栅极驱动器信号控制。当高侧开关打开时，启用上桥电流源，将恒定电流注入到电容分压器；当低侧开关打开时，启用下桥电流源，将相同大小的恒定电流从电容分压器中分离出来。两个电流源向 VCR 节点增加了一个三角斜坡补偿。电流源由参考电压 Vref 提供。此电压需等于或大于共模电压 VCM 的两倍。随后，分压后的谐振电容器电压和斜坡补偿电压加在一起，得到 VCR 节点电压。如果频率斜坡补偿占主导，VCR 节点电压看起来像一个三角波形，且控制方法类似于直接频率控制。如果谐振电容器电压占主导，VCR 节点电压的形状看起来像实际谐振电容器电压，且控制方法类似于电荷控制。因此，该控制方法称为“混合”控制，该斜坡补偿称为频率补偿。

该设置具有固有的负反馈，使得高侧打开和低侧打开时间保持均衡，也可使 VCR 节点处的共模电压保持在 VCM。

该新型控制方案需要两个输入信号：VCR 和 VCOMP。VCR 是分压降低后的谐振电容器电压和频率斜坡补偿相加后的和。VCOMP 是电压环路补偿器输出。下方的波形展示了基于 VCR 和 VCOMP 来控制高侧和低侧开关的方式。VCR 的共模电压是 VCM。

UCC256301 fig31_sluscu6.gifFigure 29. HHC 栅极打开/关闭控制原则

基于 VCOMP 和 VCM (3V) 创建两个阈值：Vthh 和 Vthl。

Equation 1. UCC256301 sluscu6_equation1.gif
Equation 2. UCC256301 sluscu6_equation2.gif

VCR 电压与这两个阈值进行比较。如果 VCR > Vthh，则关闭高侧开关；如果 VCR < Vthl，则关闭低侧开关。HO 和 LO 打开沿由自适应死区时间电路控制。