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

7.4.5 系统状态和故障状态机

下方是系统状态顺序的概览：

状态转换图从 UCC25630 的未通电状态开始。系统接通电源后，HV 引脚 JFET 将启用，并开始将连接到 HV 引脚的电源提供的电流输送到 VCC 电容器。一旦 VCC 引脚电压超过其 VCCStartSwitching 阈值，系统状态将变为 JFETOFF。当 PFC 输出电压达到特定电平时，LLC 打开。在 LLC 开始运行前，LO 引脚保持高电平，将 LLC 桥的 HS 节点拉到低电平，使得 HB 和 HS 引脚之间的电容器通过自举二极管从 VCC 充电。UCC256301 将在特定的时间内保持 CHARGE_BOOT 状态，确保引导电容器完全充满电。当 LLC 输出电压达到特定电平时，PFC 和 LLC 由 LLC 变压器辅助绕组供电。当负载降低到低于特定电平时，LLC 以间歇模式运行

UCC256301 遇到故障状况将导致运行停止，或在特定的时间段内暂停，随后自动重新启动。这是为了确保当存在持续故障状况时，UCC256301 或电源转换器温度不会因反复重启尝试而导致继续升高。

UCC256301 sluscu6_block_diagram_system_states.gifFigure 49. 系统状态和故障状态机方框图

Table 1 汇总了Figure 49 的输入和输出

Table 1. 系统状态和故障状态机块输入和输出

信号名称 I/O 说明
OVP I 输出过压故障
OTP I 过热故障
OCP1 I 峰值电流故障
OCP2 I 具有 2ms 计时器的平均电流故障
OCP3 I 具有 50ms 计时器的平均电流故障
BLKStart I 恒压电压超出启动阈值
BLKStop I 恒压电压低于停止阈值
BLKOV I 恒压过压故障
RVCCUVLO I RVCC UVLO 故障
VCCReStartJfet I VCC 低于重启阈值
VCCStartSwitching I VCC 超出启动开关阈值（该阈值在自供电模式和外部偏置模式中不相同）
ACZeroCrossing I 检测到交流过零
FBLessThanBMT I FBReplica 电压低于burst模式阈值
WaveGenEn O 波形发生器启用
RVCCEn O RVCC 启用
VCCClampEn O 启用 VCC 钳位模式（VCC 引脚部分提供了详细信息）
SSEn O 软启动启用
XcapDischarge O 激活 X 电容器放电
HVFetOn O 打开或关闭 JFET

Figure 50 中显示了状态机， 而 下表提供了状态和状态转换条件的说明。

UCC256301 fig36_sluscu6.gifFigure 50. 系统状态和故障状态机

Table 2. 系统状态和故障状态机中的状态(1)

状态 输出状态 说明
STARTUP WaveGenEn = 0
RVCCEn = 0
VCCClampEn = 1
SSEn = 0
HVFetOn = 1 		这是上电复位 (POR) 后的第一个状态。在该状态中，HV JEFT 处于打开状态，且在电压钳位状态中工作，其中 VCC 电压调节到 13V，以允许内部电路加载修整设置和启动。
JFETON WaveGenEn = 0
RVCCEn = 0
VCCClampEn = 0
SSEn = 0
HVFetOn = 1 		在该状态中，JFET 处于打开状态。VCC 钳位模式停用。HV 启动电流调节到 IHVHigh。
JFETOFF WaveGenEn = 0
RVCCEn = 1
VCCClampEn = 0
SSEn = 0
HVFetOn = 0 		当 VCC 超过 VCCStartSwitching 阈值时，JFET 关闭，系统进入 JFETOFF 状态。稳压 RVCC 打开。PFC 软启动开始。
WAKEUP WaveGenEn = 0
RVCCEn = 1
VCCClampEn = 0
SSEn = 0
HVFetOn = 0 		当 BLK 电压达到 BLKStart 电平时，系统进入 WAKEUP 状态并连续 150us 停留在 WAKEUP 状态，以便唤醒模拟电路。
CHARGE_BOOT WaveGenEn = 0
RVCCEn = 1
VCCClampEn = 0
SSEn = 0
HVFetOn = 0 		在该状态中，在特定的时间段内打开低侧开关，给 BOOT 电容器充电。
STEADY_STATE_RUN WaveGenEn = 1
RVCCEn = 1
VCCClampEn = 0
SSEn = 1
HVFetOn = 0 		在该状态中，波形发生器启用。软启动模块启用。LLC 开始软启动。软启动完成后，系统进入正常运行。
LIGHT_LOAD_RUN WaveGenEn = 1
RVCCEn = 1
VCCClampEn = 0
SSEn = 1
HVFetOn = 0 		在正常运行过程中，如果 FBReplica 低于间歇模式阈值，则系统进入 LIGHT_LOAD_RUN 模式。FBLessThanBMT 时间计数。如果时间超过 200ms，被视为故障，应重启系统。
FAULT WaveGenEn = 0
RVCCEn = 0
VCCClampEn = 0
SSEn = 0
HVFetOn = 0 		出现任何故障状况后，系统进入故障状态，并等待 1s 后重启。1s 计时器允许系统冷却，防止在发生持久性故障时频繁重复启动。
(1) X 电容器放电取决于交流断开检测，与系统状态和故障状态机无关。X 电容器放电 中进行了详细讨论，在本表中未涉及。

Table 3. 系统状态和故障状态机状态转换条件

状态转换条件 说明
1 系统准备就绪（修整负载完成）
2 VCCStartSwitching = 1
VCCReStartJfet = 0
3 BLKStart = 1
BLKStop = 0
BLKOV = 0
RVCCUVLO = 0
4 BLKStart = 1
BLKStop = 0
BLKOV = 0
RVCCUVLO = 0
FBLessThanBMT = 0
5 电荷引导完成
6 FBLessThanBMT = 1
7 FBLessThanBMT = 0
8 VCCReStartJfet = 1
9 VCCReStartJfet = 1
10 VCCReStartJfet = 1
11 VCCReStartJfet = 1
12 VCCReStartJfet = 1
13 FBLessThanBMT 超时
14 BLKOV = 1
15 BLKOV = 1
16 OTP = 1 或 BLKOV = 1 或
BLKStop = 1 或 OVP 或 OCP1 或 OCP2 超时或
OCP3 超时或 RVCCUVLO = 1
17 OTP = 1 或 BLKOV = 1 或
BLKStop = 1 或 OVP 或 OCP1 或 OCP2 超时或
OCP3 超时或 RVCCUVLO = 1
18 OTP = 1
19 OTP = 1
20 OTP = 1
21 OTP = 1
22 OTP = 1
23 1s 暂停超时

Figure 51 仅显示最常使用的状态转换（假定在启动状态期间无故障，因此时序图中涵盖了所有状态）。根据具体的状态机，可能发生许多不同的状态转换方式，但在本部分未涉及。

Figure 51 中显示了正常的启动过程。系统进入正常运行，然后出现故障（OCP、OVP 或 OTP）。

NOTE

OCP1 和 OVP 是快速故障，最先在波形发生器状态机中处理。

系统配置为在 1s 暂停时间后重启。

UCC256301 fig51_sluscu6.gifFigure 51. 系统状态和故障时序图