ZHCSPH5C June   2022  – March 2023 UCC28C50 , UCC28C51 , UCC28C52 , UCC28C53 , UCC28C54 , UCC28C55 , UCC28C56H , UCC28C56L , UCC28C57H , UCC28C57L , UCC28C58 , UCC28C59 , UCC38C50 , UCC38C51 , UCC38C52 , UCC38C53 , UCC38C54 , UCC38C55

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 特性
  3. 应用
  4. 说明
  5. 修订历史记录
  6. 器件比较表
  7. 引脚配置和功能
  8. 规格
    1. 7.1 绝对最大额定值
    2. 7.2 ESD 等级
    3. 7.3 建议运行条件
    4. 7.4 热性能信息
    5. 7.5 电气特性
    6. 7.6 典型特性
  9. 详细说明
    1. 8.1 概述
    2. 8.2 功能方框图
    3. 8.3 特性说明
      1. 8.3.1  详细引脚说明
        1. 8.3.1.1 COMP
        2. 8.3.1.2 FB
        3. 8.3.1.3 CS
        4. 8.3.1.4 RT/CT
        5. 8.3.1.5 GND
        6. 8.3.1.6 OUT
        7. 8.3.1.7 VDD
        8. 8.3.1.8 VREF
      2. 8.3.2  欠压锁定
      3. 8.3.3  ±1% 内部基准电压
      4. 8.3.4  电流检测和过流限制
      5. 8.3.5  减少放电电流变化
      6. 8.3.6  振荡器同步
      7. 8.3.7  软启动时序
      8. 8.3.8  启用和禁用
      9. 8.3.9  斜率补偿
      10. 8.3.10 电压模式
    4. 8.4 器件功能模式
      1. 8.4.1 正常运行
      2. 8.4.2 UVLO 模式
  10. 应用和实施
    1. 9.1 应用信息
    2. 9.2 典型应用
      1. 9.2.1 设计要求
      2. 9.2.2 详细设计过程
        1. 9.2.2.1  输入大容量电容器和最小体电压
        2. 9.2.2.2  变压器匝数比和最大占空比
        3. 9.2.2.3  变压器电感和峰值电流
        4. 9.2.2.4  输出电容器
        5. 9.2.2.5  电流检测网络
        6. 9.2.2.6  栅极驱动电阻器
        7. 9.2.2.7  VREF 电容器
        8. 9.2.2.8  RT/CT
        9. 9.2.2.9  启动电路
        10. 9.2.2.10 电压反馈补偿
          1. 9.2.2.10.1 功率级极点和零点
          2. 9.2.2.10.2 斜率补偿
          3. 9.2.2.10.3 开环增益
          4. 9.2.2.10.4 补偿环路
      3. 9.2.3 应用曲线
    3. 9.3 电源相关建议
    4. 9.4 布局
      1. 9.4.1 布局指南
        1. 9.4.1.1 注意事项
        2. 9.4.1.2 反馈走线
        3. 9.4.1.3 旁路电容器
        4. 9.4.1.4 补偿器件
        5. 9.4.1.5 迹线和接地平面
      2. 9.4.2 布局示例
  11. 10器件和文档支持
    1. 10.1 器件支持
      1. 10.1.1 第三方产品免责声明
    2. 10.2 文档支持
      1. 10.2.1 相关文档
    3. 10.3 接收文档更新通知
    4. 10.4 支持资源
    5. 10.5 商标
    6. 10.6 静电放电警告
    7. 10.7 术语表
  12. 11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
功率级极点和零点

补偿固定频率反激式的第一步是验证转换器是连续导通模式 (CCM),还是不连续导通模式 (DCM)。如果初级电感 (LP) 大于 DCM 或 CCM 边界模式工作的电感,称为临界电感 (LPcrit),则转换器在 CCM 中工作:

方程式 17. GUID-EEB9B69D-C2D2-4126-AD75-95C14EF391E3-low.gif
方程式 18. GUID-5A9C74EA-3B0A-46D8-8DA7-E869A836D081-low.gif

对于整个输入电压范围,所选电感器的值大于临界电感器的值。所以,转换器以 CCM 工作,补偿环路需要基于 CCM 反激式公式进行设计。

电流到电压转换是通过外部以接地为基准的 RCS 和 2R/R 的内部电阻分压器完成的,该分压器设置内部电流检测增益,即 ACS = 3。这些内部电阻器的确切值并不重要,但 IC 对电阻分压比提供了严格的控制,因此,无论实际电阻值如何变化,它们之间的相对值都会保持不变。

方程式 19 中所示,峰值电流模式控制 CCM 反激式转换器的固定频率电压控制环路的直流开环增益 (GO) 通过首先使用输出负载 (ROUT)、初级与次级匝数比 (NPS) 和方程式 20 中计算的最大占空比 (D) 来近似计算得出。

方程式 19. GUID-7D978144-A0E9-4B82-91C0-639104B50C19-low.gif

方程式 19 中,D 用方程式 20 计算,τL方程式 21 计算,M 用方程式 22 计算。

方程式 20. GUID-C28BC9A7-2A6B-428F-9731-DC611D1C3CEC-low.gif
方程式 21. GUID-DF345C2C-3980-4358-A209-1AF55A0C7EE8-low.gif
方程式 22. GUID-0BD1F6B1-7305-40EE-B8CA-D86E38C9C39F-low.gif

对于这种设计,输出电压 (VOUT) 为 12V、48W 的转换器与输出负载 (ROUT)(满载时等于 3Ω)有关。当最大占空比为 0.627,电流检测电阻为 0.75Ω,并且初级与次级匝数比为 10 时,开环增益计算为 3.082 或 9.776dB。

CCM 反激式有两个相关的零点。ESR 和输出电容为功率级贡献了一个左半平面零点 (ωESRz),该零点的频率 (fESRz) 由方程式 23方程式 24 计算。

方程式 23. GUID-E6FC3435-B8CD-4497-9C9E-127B8B464042-low.gif
方程式 24. GUID-2E4E838D-3DF0-442B-A2F6-2430EF3F691D-low.gif

当输出电容为 2200µF 且总 ESR 为 43mΩ 时,fESRz 零点位于 1.682kHz。

CCM 反激式转换器在其传递函数的右半平面 (RHP) 中有一个零点。RHP 零点与左半平面零点相似,随着频率增加,具有相同的 20dB/十倍频程上升增益幅度,但它增加了 90° 相位滞后,而不是超前。这种相位滞后往往会限制整个环路带宽。RHP 零点 (ωRHPz) 的频率位置 (fRHPz) 是输出负载、占空比、初级电感 (LP) 和初级到次级侧匝数比 (NPS) 的函数。

方程式 25. GUID-E010E5C7-D14E-47AC-802E-AA7FC885B984-low.gif
方程式 26. GUID-9670C978-D045-401A-A407-6C49209347E5-low.gif

输入电压越高,负载越轻,右半平面零点频率就越高。通常,设计需要考虑最低右半平面零点频率的最坏情况,并且必须在最小输入和最大负载条件下对转换器进行补偿。当初级电感为 1.5mH 时,在 75V 直流输入下,RHP 零点频率 (fRHPz) 在最大占空比、满载时等于 7.07kHz。

功率级有一个主导极点 (ωP1),它位于感兴趣的区域中,处在较低的频率 (fP1) 处,与占空比、输出负载和输出电容有关,用方程式 28 计算。还有一个双极点放在转换器开关频率的一半处,fP2方程式 30 计算。在本例中,极点 fP1 位于 40.37Hz,而 fP2 位于 55kHz。

方程式 27. GUID-86EA56C5-6ED8-48FF-BD32-80F6298E1F03-low.gif
方程式 28. GUID-4FC74391-7A0A-4415-BF3B-10DC7F3CD77A-low.gif
方程式 29. GUID-E0A9426B-9C7F-43B3-B57E-EB57D8D18FF4-low.gif
方程式 30. GUID-3D0F36C9-C607-435A-8611-8E5A553B9F9C-low.gif