ZHCAG54 January   2026 UCD3138A

 

  1.   1
  2.   摘要
  3. 1IBB基本控制环路
  4. 2UCD3138A PCM 环路基本配置
  5. 3 引入偏压后的PCM失效分析
  6. 4 环路修正与实验验证
  7. 5 其他调试经验与常见问题
  8. 6小结
  9. 7参考文献:

引入偏压后的PCM失效分析

实际使用中,UCD3138 在进行 IBB 控制的过程中,会有两个调整,是在理论控制基础上需要进行附加的功能。

  1. 利用 UCD3138 的 Blank 功能为环路进行预充电 (共计 100ms 左右时长 ),而后再正常启动环路。
  2. FE 采样需要增加一个偏置电压,使输入到 FE 的电压恒正。

对于同步 Inverse BUCK-BOOST 拓扑电源控制来说,需要进行电压环与电流环的采样。电压环一般采样输出电压,其极性并不会反转,因此对于 UCD3138 的 Front End(FE) 接口是安全的。但是轻载工作于 FPWM 模式下,IBB 同其他电源类似,电感电流将会反向 (如 图 3-1 [3])。

 轻载时电感电流反向 图 3-1 轻载时电感电流反向

因此电流环采样时输出到FE接口的电压值可能为负值,这样对 UCD3138 来说是危险的,很可能造成 UCD3138 的损毁。

 UCD3138A 电压输入范围 [2] 图 3-2 UCD3138A 电压输入范围 [2]

因此,我们通常需要为 FE 的输入提供一个正偏压来解决这个问题,如 图 3-3 所示为 UCD3138 的输入提供 0.6V 的正向偏压,以实现 FE 的输入恒正。

 为 FE2 提供 0.6V 的正向偏压 图 3-3 为 FE2 提供 0.6V 的正向偏压

通过 图 3-4 能够更为直观的说明,在实际工作中,预充电阶段与正常工作阶段的电压环与电流环的不同计算预期。

 预充电阶段与正常工作模式的环路预期 图 3-4 预充电阶段与正常工作模式的环路预期

但是提升了这个偏压会导致一个问题。FE2 输入的电流环采样值将为 0.6V+Isample ,这样在启动时,即使没有电流,FE2 的采样也会有 0.6V,而启动时输出电压为 0,这样环路始终计算输出电压偏低。因此,第一阶段的利用 Blank time 进行预充电的功能,会失去控制,从波形上看,DPWM0A 会一直导通,直到达到最大占空比或是触发过流保护。

 PCM 失效 图 3-5 PCM 失效