移相諧振全橋軟開(kāi)關(guān)控制器UCC3895
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時(shí)間：2012-03-17
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
UCC3895是美國德州儀器公司生產(chǎn)的移相諧振全橋軟開(kāi)關(guān)控制器，該系列控制器采用了先進(jìn)的BCDMOS技術(shù)。UCC3895在基本功能上與UC3875系列和UC3879系列控制器完全相同，同時(shí)增加了一些新的功能。下面對其特點(diǎn)、引腳功能、電氣參數、工作原理分別進(jìn)行介紹。
2、特點(diǎn)和引腳說(shuō)明
2.1 特點(diǎn)
?。?）輸出導通延遲時(shí)間編程可控；
?。?）自適應延遲時(shí)間設置功能；
?。?）雙向振蕩器同步功能；
?。?）電壓模式控制或電流模式控制；
?。?）軟啟動(dòng)/軟關(guān)機和控制器片選功能編程可控，單引腳控制；
?。?）占空比控制范圍0％～100％；
?。?）內置7MHz誤差放大器；
?。?）最高工作頻率達到1MHz；
?。?）工作電流低，500KHz下的工作電流僅為5mA；
?。?0）欠壓鎖定狀態(tài)下的電流僅為150μA。
2.2 引腳說(shuō)明
UCC3895和UCC2895移相諧振全橋軟開(kāi)關(guān)控制器采用SOIC-20、PDIP-20、TSSOP-20和PLCC-20四種封裝形式，UCC1895采用CDIP-20和CLCC-20兩種封裝形式。下面以PDIP-20為例進(jìn)行介紹，其引腳排列如圖1所示。UCC3895系列移相諧振控制器采的引腳功能簡(jiǎn)介如下：
·EAN（引腳1）：誤差放大器反相輸入端。
·EAOUT（引腳2）：誤差放大器輸出端。在控制器內部，該端分別與PWM比較器和空載比較器的非反相輸入端相連，并箝位于軟啟動(dòng)電壓。當該端上的電壓低于500mV時(shí)，控制器的輸出級將被空載比較器關(guān)斷。當該端上的電壓升至600mV時(shí)，輸出級重新開(kāi)通。
·RAMP（引腳3）：PWM比較器的非反相輸入端。在電壓模式或平均電流模式下，該端接CT（引腳7）上的鋸齒波信號；而在峰值電流模式下，該端接電流信號。RAMP內接放電晶體管，該晶體管在振蕩器死區時(shí)間內觸發(fā)。
·REF（引腳4）：精密5V基準電壓輸出端?？刂破鲀炔康幕鶞孰娫匆环矫鏋榭刂破鲀炔康碾娐饭╇?，另一方面還能夠向外接負載提供5mA的偏置電流。該基準電源僅在欠壓鎖定狀態(tài)下關(guān)斷，而在其他失效狀態(tài)下仍能繼續工作。實(shí)際當中，該端應外接低ESR和低ESL的旁路電容，其大小至少應為0.1μF。
·GND（引腳5）：信號地。
·SYNC（引腳6）：振蕩器同步信號輸出端。該端是雙向的，作為輸出端時(shí)，該端可以輸出時(shí)鐘信號。作為輸入端時(shí)，該端可以輸入外部同步信號，可實(shí)現多只控制器同步工作。該引腳還可以起到對CT引腳上的定時(shí)電容以及RAMP引腳上的濾波電容進(jìn)行放電的作用。同步電路輸入電壓的下限閾值為1.9V，上限閾值為2.1V。為了減小同步脈沖的寬度，在SYNC和GND引腳之間應接入一只3.9Ω的電阻。
·CT（引腳7）：振蕩器定時(shí)電容擊接入端。定時(shí)電容的充電電流由控制器控制，該定時(shí)電容上的鋸齒波峰值電壓為2.35V。振蕩周期tOSC可按下式進(jìn)行估算：
上式中，CT的單位取法拉，RT的單位取歐姆，tOSC的單位取秒。
注意，定時(shí)電容和定時(shí)電阻的
·RT（引腳8）：振蕩器定時(shí)電阻接入端。定時(shí)電容的充電電流是一個(gè)固定值，其大小由定時(shí)電阻RT決定，如下式所示：
·DELAB（引腳9）/DELCD（引腳10）：輸出端A-D延遲控制信號輸入端。延遲時(shí)間應在同一橋臂中一只開(kāi)關(guān)管關(guān)斷之后，另一只開(kāi)關(guān)管開(kāi)通之前加入，為諧振創(chuàng )造條件。延遲時(shí)間的估算可參照下式：
上式中，VDEL的單位取伏特，RT的單位取歐姆，tdelay的單位取秒。
DELAB和DELCD能夠提供最大值為1mA的灌電流。實(shí)際當中，應保證DELAB和DELCD引腳的雜散電容小于10pF。
·ADS（引腳11）：延遲時(shí)間設置端。當ADS引腳直接與CS引腳相連時(shí)，輸出延遲死區時(shí)間為零。當ADS引腳接地時(shí)，輸出延遲時(shí)間最大。CS引腳上的電壓為2.0V時(shí)的延遲時(shí)間是CS電壓為0V時(shí)的4倍。輸出端A-D延遲控制信號輸入端上的電壓由下式?jīng)Q定：
上式中，VCS和VADS的單位取伏特。
ADS引腳上的電壓需限制在0V～2.5V范圍內，并且不能超過(guò)CS引腳上的電壓。另外，輸出端A-D延遲控制信號輸入端上的電壓的最小值應箝位于0.5V。
·OUTA/OUTB/OUTC/OUTD（引腳18、17、14、13）：驅動(dòng)輸出端。這四個(gè)輸出端由互補MOS驅動(dòng)電路構成，能夠提供100mA的驅動(dòng)電流，可以驅動(dòng)FET驅動(dòng)電路。OUTA和OUTB是完全互補的，其占空比接近50％，可以驅動(dòng)半橋電路。OUTC和OUTD也是如此。對于OUTA而言，OUTC的相位發(fā)生了移動(dòng)；對于OUTB而言，OUTD的相位也發(fā)生了移動(dòng)。
·VDD（引腳15）：偏置電源輸入端。該端需接低ESR、低ESL的旁路電容，其容量不可低于1μF。
·PGND（引腳16）：功率地。該端為大電流輸出級的接地端。
·SS/DISB（引腳19）：軟啟動(dòng)/禁止端。通過(guò)該端可以實(shí)現軟啟動(dòng)和控制器快速禁止兩項獨立的功能。當下面的四種情況之一發(fā)生時(shí)，控制器將被快速關(guān)斷：（1）該端的電壓低于0.5V；（2）或REF上的電壓跌落到4V以下；（3）VDD上的電壓低于欠壓鎖定下限閾值；（4）發(fā)生過(guò)零故障。當故障排除或禁止狀態(tài)結束后，如果VDD上的電壓超過(guò)了啟動(dòng)閾值，而該端上的電壓在軟關(guān)斷過(guò)程中跌落到0.5V以下，則將進(jìn)入軟啟動(dòng)模式。此時(shí)，SS/DISB引腳上灌電流的大小將等于IRT。軟啟動(dòng)時(shí)間的大小由SS/DISB引腳上的軟啟動(dòng)電容決定。另外，為了對該端上的最高電壓進(jìn)行限制，還需要在軟啟動(dòng)電容上并聯(lián)一只電阻。注意，無(wú)論是在軟啟動(dòng)、軟關(guān)斷，還是在禁止狀態(tài)下，該端上的電壓都將被有源箝位，其大小與EAOUT上引腳上的電壓相等。
·EAP（引腳20）：誤差放大器的非反相輸入端。
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