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产品详细信息

参数

Frequency (Max) (kHz) 2000 UVLO thresholds on/off (V) Features Operating temperature range (C) -40 to 125 open-in-new 查找其它 同步整流器(SR)控制器

封装|引脚|尺寸

WSON (DRS) 6 9 mm² 3 x 3 open-in-new 查找其它 同步整流器(SR)控制器

特性

  • 具有体二极管导通感测功能的低侧栅极驱动器
  • 栅极关断边沿体二极管导通报告功能
  • 栅极导通边沿延迟优化
  • 与 UCD3138A 系列数字电源控制器中的死区补偿 (DTC) 模块搭配使用:
    • 支持自动或手动调节栅极导通边沿和关断边沿的死区
    • 负电流保护
  • -150mV 体二极管导通感测阈值
  • 能够感测短至 10ns 的体二极管导通时间
  • 4A 峰值拉电流和 6A 峰值灌电流非对称驱动能力
  • 短暂传播延迟(典型值为 14ns)
  • 短暂上升和下降时间(典型值为 5ns)
  • 高达 2MHz 的工作频率
  • 4.5V 至 18V 电源范围
  • 轨到轨驱动能力
  • VCC 欠压闭锁 (UVLO)
  • 6 引脚 3mm × 3mm 引脚超薄型四方扁平无引线 (WQFN)-6 封装

应用

  • LLC 转换器
  • 硬开关全桥转换器
  • 数字电源控制应用

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描述

UCD7138 器件是一款具有体二极管导通感测和报告功能的 4A/6A 单通道金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 驱动器,这款高性能驱动器可使德州仪器的 UCD3138A 数字脉宽调制 (PWM) 控制器实现高级同步整流 (SR) 控制。 这款器件包含高速栅极驱动器、体二极管导通感测电路和导通延迟优化电路。 该器件非常适合需要优化 SR 死区的高功率、高效率隔离式转换器应用。

UCD7138 器件具备 4A 峰值拉电流和 6A 峰值灌电流非对称轨到轨驱动能力。 短暂的传播延迟以及上升和下降时间使得该器件在高频条件下能够高效运行。 该器件内置一个阈值为 –150mV 的高速比较器,可检测体二极管的导通情况并将该信息报告给 UCD3138A 数字电源控制器。 UCD7138 器件能够感测短至 10ns 的体二极管导通时间。 UCD7138 器件将对 SR 导通边沿进行优化。 UCD3138A 数字电源控制器将分析由 UCD7138 DTC 引脚报告的体二极管导通信息,从而对 SR 关断边沿进行优化。

这一芯片组可最大限度缩短体二极管的导通时间以实现系统效率最大化,同时兼具稳定而快速的负电流保护和简单接口优势。

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技术文档

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类型 标题 下载最新的英文版本 发布
* 数据表 UCD7138 具有体二极管导通感测和报告功能的 4A/6A 单通道同步整流器驱动器 数据表 (Rev. B) 下载英文版本 (Rev.B) 2015年 5月 28日
技术文章 Power Tips: How GaN devices boost resonant converter efficiency 2016年 8月 25日
用户指南 Using the UCD3138ALLCEVM150 2016年 1月 14日
应用手册 Using UCD7138 and UCD3138A for Advanced Synchronous Rectification Control 2015年 10月 23日
技术文章 Is your power supply smart enough to be cool 2015年 5月 21日
技术文章 GaN is Ready For Digital Power Control 2015年 3月 20日
技术文章 Don’t "brick" my supply! 2015年 3月 17日

设计与开发

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硬件开发

评估板 下载
UCD3138A LLC 评估模块
UCD3138ALLCEVM150
document-generic 用户指南
$299.00
说明

UCD3138ALLCEVM150 是一款作为 LLC 谐振半桥直流-直流转换器的 EVM 板,通过控制卡 UCD3138ACCEVM149 进行数字控制。此 EVM 用于使用 UCD3138A 评估 LLC 谐振半桥直流-直流转换应用中的数字电源控制。此 EVM 可接受 350Vdc 至 400Vdc 的直流线路输入、12Vdc 的额定输出电压以及 340W 的满载输出功率,并且受益于次级侧同步整流器的作用,使得峰值效率超过 94%。此 EVM 具有各种保护功能,例如输入线路欠压、输出过压和过流限制、软启动以及轻载功率损耗降低。此 EVM 可作为一个上传用户固件和适应特定需求的平台。此 EVM 附带了 USB-TO-GPIO 接口适配器以及使用德州仪器 (TI) 开发的 LLC 谐振半桥直流-直流转换器固件进行预编程的控制卡 UCD3138ACCEVM149。

特性
  • 数字控制的 LLC 谐振半桥直流-直流电源转换,直流线路输入介于 350Vdc 到 400Vdc 之间
  • 稳压输出 12Vdc,提供从空载到满载的输出
  • 满载功率 340W,或满载电流 29A
  • 同步整流
  • 恒定电流/恒定功率控制模式
  • 突发模式逐周期电流限制,具有周期电流限制保护:过压、过流和欠压
  • 提供 PMBUS 通信测试点用于简化器件和拓扑评估

设计工具和仿真

仿真模型 下载
SLVMAT7.ZIP (77 KB) - PSpice Model

参考设计

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使用 C2000 MCU 的两相交错式 LLC 谐振转换器参考设计
TIDM-1001 — 谐振转换器是常用的直流/直流转换器,通常用于服务器、电信、汽车、工业和其他电源应用。这些转换器性能(效率、功率密度等)高,且不断提高各种行业标准要求和功率密度目标,是中高级电源应用的理想之选。

此参考设计实现了 500W 的数控式两相交错 LLC 谐振转换器。该系统由单个 C2000™ 微控制器 (MCU) TMS320F280025C 控制,还可在所有运行模式下生成适合所有电源电子开关器件的 PWM 波形。该设计通过利用创新的电流共享技术,可准确地实现相间均流。

注意:ControlSUITE 中提供使用 F2837x 器件的此设计的较旧版本。
document-generic 原理图 document-generic 用户指南 document-generic 下载英文版本 (Rev.A)
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采用高电压 GaN 器件的 400V – 12V/500W 高频谐振转换器参考设计
PMP20289 — PMP20289 经搭建和测试用于验证高频(>400kHz 标称开关频率)LLC 系列谐振转换器 (LLC-SRC) 的性能,此转换器由德州仪器 (TI) 的高压 GaN FET 在标称(390V 至 12V)电压转换中实现。数字控制器 UCD3138A 与 UCD7138 SR 控制器配套使用,以优化 LLC-SRC 效率。TI 的高压直接驱动 GaN FET LMG3410 可用于实现快速开关,并且能够最大限度地缩短半桥开关之间的死区时间。测试结果表明,在 24A 负载下可实现 96.8% 的峰值效率,在 42A 全负载下可实现 96.3% 的效率(390V 至 12V 转换中的开关频率超过 350kHz)。
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设计文件
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具有 TI HV GaN FET 的高效率和高功率密度 1kW 谐振转换器参考设计
PMP20637 — This reference design is a high efficiency, high power density and light weight resonant converter reference design. It converts a 390V input to a 48V/1kW output. The PMP20637 power stage has over 140W/in^3 power density. The whole board weight is less than 210g. With fixed 950kHz switching (...)
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设计文件
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具有 HV GaN FET 的 24V/500W 谐振转换器参考设计
PMP21309 — 此参考设计是一种高频谐振转换器参考设计。使用谐振频率为 500kHz 的谐振回路,可将输出电压调节至 24V,输入电压介于 380V 至 400V 之间。此设计使用 TI 的高电压 GaN 器件 LMG3410R070 以及 UCD3138A 和 UCD7138 来优化死区时间和同步整流器 (SR) 导通,实现了 97.9% 的峰值效率。
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具有 HV GaN FET 的 12V/500W 谐振转换器参考设计
PMP21842 — This high-frequency resonant converter reference design regulates a 12-V output from a 380-V to 400-V input voltage range using a resonant tank with 500 kHz resonant frequency. A peak efficiency of 96.0% (bias supply included) is achieved with this design using our high-voltage GaN device along with (...)
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具有高电压 GaN FET 的高效率和高功率密度 1kW 谐振转换器参考设计
PMP20978 — PMP20978 参考设计是一种高效率、高功率密度和轻量化的谐振转换器参考设计。此设计将 390V 输入转换为 48V/1kW 输出。PMP20637 功率级具有超过 140W/in^3 的功率密度。整板重量不足 230g。在稳定的 950kHz 开关频率下,可达到 97.6% 的峰值效率。 
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340W 数控 LLC 谐振半桥 DC-DC 电源转换参考设计
TIDA-00512 此设计是一种 LLC 谐振半桥直流-直流功率转换器,具有采用 3138ACC32EVM-149 子卡的数字控制功能。子卡控制功能同预加载的固件协作,为 LLC 谐振半桥转换器提供必要的控制功能。TIDA-00512 (3138ALLCEVM-150) 接受 350VDC 至 400VDC 的直流输入,并输出额定 12VDC,其中满载输出功率为 340W 或最大输出电流为 29A。
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CAD/CAE 符号

封装 引脚 下载
SON (DRS) 6 视图选项

订购与质量

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