ZHCSHG1C October   2017  – February 2018 UCC28056

PRODUCTION DATA.  

  1. 1 特性
  2. 2 应用
  3. 3 说明
    1.     待机功耗
      1.      Device Images
        1.       简化应用
  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 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 CrM/DCM 控制原理
      2. 7.3.2 线电压前馈
        1. 7.3.2.1 峰值线电压检测
      3. 7.3.3 谷值开关和 CrM/DCM 滞回
        1. 7.3.3.1 谷值延迟调整
      4. 7.3.4 具有瞬态加速功能的跨导放大器
      5. 7.3.5 故障和保护
        1. 7.3.5.1 电源欠压锁定
        2. 7.3.5.2 两级过流保护
          1. 7.3.5.2.1 逐周期电流限制 Ocp1
          2. 7.3.5.2.2 Ocp2 总电流过流或 CCM 保护
        3. 7.3.5.3 输出过压保护
          1. 7.3.5.3.1 一级输出过压保护 (Ovp1)
          2. 7.3.5.3.2 二级输出过压保护 (Ovp2)
        4. 7.3.5.4 热关断保护
        5. 7.3.5.5 线路欠压或者低压启动
      6. 7.3.6 高电流驱动器
    4. 7.4 控制器功能模式
      1. 7.4.1 间歇模式运行
      2. 7.4.2 软启动
  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 使用 WEBENCH® 工具创建定制设计
        2. 8.2.2.2 功率级设计
          1. 8.2.2.2.1 升压电感器设计
          2. 8.2.2.2.2 升压开关选择
          3. 8.2.2.2.3 升压二极管选择
          4. 8.2.2.2.4 输出电容器选择
        3. 8.2.2.3 ZCD/CS 引脚
          1. 8.2.2.3.1 ZCD/CS 引脚波形上的电压尖峰
        4. 8.2.2.4 VOSNS 引脚
        5. 8.2.2.5 电压环路补偿
          1. 8.2.2.5.1 设备模型
          2. 8.2.2.5.2 补偿器设计
      3. 8.2.3 应用曲线
  9. 9 电源建议
  10. 10布局
    1. 10.1 布局指南
      1. 10.1.1 VOSNS 引脚
      2. 10.1.2 ZCD/CS 引脚
      3. 10.1.3 VCC 引脚
      4. 10.1.4 接地引脚
      5. 10.1.5 DRV 引脚
      6. 10.1.6 COMP 引脚
    2. 10.2 布局示例
  11. 11器件和文档支持
    1. 11.1 使用 WEBENCH® 工具创建定制设计
    2. 11.2 接收文档更新通知
    3. 11.3 社区资源
    4. 11.4 商标
    5. 11.5 静电放电警告
    6. 11.6 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

8.2.2.3 ZCD/CS 引脚

连接到 ZCD/CS 引脚的外部分压器网络将衰减的漏极电压波形 (VDS) 和电流感应信号 (VCS) 传输到控制器。能实现传输是因为只有当开关处于打开状态且 VDS 信号接近零时，才需要观察电流感应信号。而只有在开关处于关闭状态，且电流感应信号接近零时，才需要检测漏极电压波形。

Equation 51. UCC28056 eq-51.gif

Equation 52 反映了当 MOSFET 开关处于打开状态时，在导通时间期间的衰减漏极电压。

Equation 52. UCC28056 eq-52.gif

打开状态下的 MOSFET 导通电阻 (RDSON) 的值通常与电流感应电阻器 (RCS) 的值相似。分压器 (ZZC1、ZZC2) 的衰减值为 1/401，因此Equation 52 的第二项可以忽略不计。

Equation 53. UCC28056 eq-53.gif

故，根据从

在 TON 周期外，当 MOSFET 开关处于关闭状态时，流经电流感应电阻器的电流接近零。在这种情况下，Equation 51 可以用以下公式表示。

Equation 54. UCC28056 eq-54.gif

在 ZCD/CS 引脚电压波形上检测到负斜率增加之前，UCC28056 会阻止启动新的开关周期。负斜率增加表示电感器电流值已降为零，因此输出二极管已经处于关闭状态。与漏极波形上的最小值或谷值同步启动每个新的开关周期将进一步减少导通期间的开关损耗。

从理论上来说，可以使用一个简单的电阻分压器衰减馈送到 ZCD/CS 引脚的漏极电压波形。在实际调试中，由PCB走线以及对ZCD/CS衰减信号的滤波会引入寄生电容，该寄生电容产生相移。由此导致的失真和相移对电感电流过零时刻的同步产生不利影响。让问题更加复杂的是，还需要限制电阻分压器中的功率损耗，这必须使用高电阻值和提高对衰减信号的滤波。

与电阻分压器并联增加一个电容分压器后，可以使用高值电阻器，而且不会引入滤波和相关相移。在这种情况下，确保无功分压器分压比等于电阻分压器分压比。

Equation 55. UCC28056 eq-55.gif

因此：

Equation 56. UCC28056 eq-56.gif

提供给 ZCD/CS 引脚的衰减漏极电压信号驱动多个内部电压阈值。其中包括欠压 (VZCBoRise)、线路前馈 (VFFxRise、VFFxFall) 和二级输出过压 (VOvp2Th)。相同的外部分压器分压比 (KZC) 驱动以上所有阈值。指定的衰减比的变化范围受到限制，因为它影响了所有这些阈值的协调。

Equation 57. UCC28056 eq-57.gif
Equation 58. UCC28056 eq-58.gif

控制器根据漏极节点上的开关周期平均电压推导出线电压。忽略升压电感器中的任何电阻压降，假设升压电感器电流在每个周期结束时 (TM/CrM/DCM) 恢复为零，则该值必须等于从输入整流器提供的电压。输入整流桥和 EMI 滤波级中的压降导致预测的阈值和实际测得的阈值之间存在误差。内部峰值检测器确定一个线路半周期中的峰值输入电压。上方的Equation 58 将该峰值转换为 RMS 量，但假定使用理想的正弦线路电源

Equation 59 计算触发二级输出过压比较器 (Ovp2) 所需的输出电压。

Equation 59. UCC28056 eq-59.gif

通过漏极波形可以观察该参数，升压二极管和串联 NTC 电阻器中的压降会导致 Ovp2 比较器在更低的输出电压电平下跳闸。

漏极感应电阻分压器链中的功率损耗在突发关闭条件期间达到最高值。在突发关闭状况下，漏极电压接近于与线电压峰值相等的直流电压。两者相近的前提是假定时间常量 CIN × (RZC1+ RZC2) 相对于线路半周期而言较长。在空载条件下，突发关闭占空比较高，因此在线电压较高和空载条件下，漏极感应电阻分压器链中的功率损耗最大，如Equation 60 所示。

Equation 60. UCC28056 eq-60.gif

Equation 61 计算 RZC1 c 的最大值，考虑到输入偏置电流 (IZCBias)，允许在最低电压阈值 (VZCBoRise) 上存在 1% 的误差。

Equation 61. UCC28056 eq-61.gif

分压器链中的上电阻器 (RZC1) 必须能够承受浪涌测试下的峰值输出电压。在适用于严苛应用的解决方案中，此位置的电阻器的额定电压必须高于升压 MOSFET 的雪崩额定值。本设计在该位置使用三个 1206、SMT、3.24MΩ 电阻器串联链，直流电压耐受能力达到了 600V 以上。

Equation 62. UCC28056 eq-62.gif
Equation 63. UCC28056 eq-63.gif

使用Equation 60 可以计算 ZCD/CS 引脚分压电阻器中的功率损耗。

Equation 64. UCC28056 eq-64.gif

一旦布置在 PCB 上，电阻分压器电路在上电阻器 (RZC1) 和下电阻器 (RZC2) 都分配了一定的寄生电容。经验表明，由三个 1206 SMT 组件构成的电阻器 RZC1 上的寄生电容 (CZC1) 约为 0.1pF（假设采用紧凑型 PCB 布局）。从理论上来说，可以使用该寄生电容构成 CZC1 的总值，并增加适当的 CZC2 值以达到Equation 56 要求的比值。但实际上，大多数设计人员选择在该位置增加一个显式电容器来更好地适应布局中的轻微变化，例如在连接示波器探头时可能发生的变化。确保分压器的时间常量不会跨越多个开关周期。该限制确保线路浪涌或系统 ESD 瞬态事件可以干扰 ZCD/CS 引脚直流电平，但不会在过多的开关周期中持续停留。

选择一个容差为 5% 的 10pF、1000V、0805 SMT 单电容器。

Equation 65. UCC28056 eq-65.gif

使用Equation 66 可计算分压电容器的较低值。

Equation 66. UCC28056 eq-66.gif

实际上，完成最终的 PCB 布局后，可以调整电容器较低值，以适应 PCB 上的寄生电容。同时考虑漏极和 ZCD/CS 引脚波形，并调整电容器较低值 (CZC2)，直到该值允许在信号振幅中出现所需的比值。对 ZCD/CS 引脚连接使用低电容探头。Figure 28、Figure 29 和Figure 30 表示在此调优过程中出现的波形类型。

UCC28056 reduce Czc2.gif
CH1 = VDS CH2 = VDR
CH3 = VCO CH3 = VZC
Figure 28. 振幅 VZC< (VDS/401)。降低 CZC2 电容
UCC28056 increase Czc2.gif
CH1 = VDS CH2 = VDR
CH3 = VCO CH3 = VZC
Figure 30. 振幅 VZC> (VDS/401)。增加 CZC2 电容
UCC28056 correct Czc2.gif
CH1 = VDS CH2 = VDR
CH3 = VCO CH3 = VZC
Figure 29. 振幅 VZC = (VDS/401)。正确的 CZC2 电容