ZHCSGR6B August 2017 – August 2017 UCC256301
PRODUCTION DATA.
UCC256301 器件采用高度集成的設(shè)計,大幅減少了物料清單和解決方案尺寸,而且不會影響功能。UCC256301 通過間歇模式實現(xiàn)了極低的待機功率。該器件采用新型控制方案,可實現(xiàn)出色的瞬態(tài)性能和簡化的補償。
許多具有中高功耗的消費類 應(yīng)用 (包括大屏幕電視、交流/直流適配器、服務(wù)器電源和 LED 驅(qū)動器)均采用 PFC + LLC 電源,因為它比 PFC + 反激式拓撲具有更高的效率和小巧的尺寸。PFC + LLC 電源系統(tǒng)的不足之處在于,由于 LLC 級需要極低的循環(huán)電流來維持穩(wěn)定,因此其提供的輕負載效率自然會較差,無負載功率會較高。因此,為了滿足輕負載效率和無負載功率要求,必須使用一個可保持持續(xù)運行且支持在系統(tǒng)進入低功耗或待機模式時能夠關(guān)閉 PFC + LLC 主電源系統(tǒng)的輔助反激式轉(zhuǎn)換器。UCC256301 LLC 控制器旨在使 LLC 電源系統(tǒng)實現(xiàn)高級控制算法和高效間歇模式。UCC256301 包含多種全新 特性, 可實現(xiàn)出色的輕負載效率和無負載效率。這將使客戶能夠在不使用輔助反激式轉(zhuǎn)換器的情況下,設(shè)計出滿足 150mW 無負載功率目標的電源系統(tǒng)。UCC256301 包括高壓啟動 JFET,用來對 VCC 電容器進行初始充電,提供啟動 PFC 和 LLC 電源系統(tǒng)所需的電能。開始運行后,由 LLC 變壓器上的輔助繞組為 PFC 和 LLC 控制器提供電源。
UCC256301 使用一種稱為混合遲滯控制 (HHC) 的新型控制算法來實現(xiàn)穩(wěn)定。在該控制算法中,開關(guān)頻率由承載準確的輸入電流信息的諧振電容器電壓確定。因此,直接控制輸入電流。這可實現(xiàn)出色的負載和線路瞬態(tài)響應(yīng)以及高效的輕載高效模式。此外,與傳統(tǒng)的直接頻率控制 (DFC) 相比,HHC 使系統(tǒng)成為一個一階系統(tǒng)。因而使得補償設(shè)計變得簡單許多,而且可以實現(xiàn)更高的環(huán)路帶寬。
UCC256301 包括用于避開 ZCS 運行區(qū)的強大算法。當檢測到接近 ZCS 運行時,UCC256301 重寫反饋信號,并提升開關(guān)頻率,直到恢復(fù)運行。隨后,開關(guān)頻率降回到軟啟動電容器確定的頻率,直到將控制再次傳遞到電壓控制環(huán)路。
UCC256301 監(jiān)控半橋開關(guān)節(jié)點,以確定傳出和傳入電源開關(guān)柵極信號的所需死區(qū)時間。這樣可以自動調(diào)整死區(qū)時間,以提供最優(yōu)的運行效率和安全性。UCC256301 包括自適應(yīng)死區(qū)時間算法,使得它在運行方面天生就比替代器件更加穩(wěn)健。
UCC256301 包括高側(cè)和低側(cè)驅(qū)動器,可以直接驅(qū)動峰值功率高達 1kW、連續(xù)功率高達 500W 的 LLC 功率級。由此便可借助最少的組件提供功能完善的完整電源系統(tǒng)。
集成式高壓 JFET 支持電源系統(tǒng)在電源電壓出現(xiàn)在 PFC 級輸入處的 1 秒鐘內(nèi)開始調(diào)節(jié)其輸出電壓。UCC256301 為 LLC 和 PFC 級提供啟動電源。開始運行后,JFET 關(guān)閉,以限制封裝中的功率損耗,減少待機功耗。
在輸出功率級別較低時,UCC256301 自動轉(zhuǎn)換到輕負載間歇模式。在間歇模式開啟期間,LLC 等效負載電流電平是一個可編程的值。兩次突發(fā)之間的空白周期由基于 FB 引腳電壓的次級電壓穩(wěn)壓器環(huán)路終止。在間歇模式期間,諧振電容器電壓受到監(jiān)控,以便對首次和末次突發(fā)脈寬進行完全優(yōu)化,以達到最佳效率。該方法使得 UCC256301 比替代器件具有更高的輕負載效率和更低的無負載功率。
此外,UCC256301 還能讓光耦合器以低功耗模式運行,與傳統(tǒng)解決方案相比,它在待機模式下的功耗節(jié)約 20mW。
UCC256301 的其他保護 特性 包括三級過流保護、輸出過壓保護、輸入電壓過壓保護和欠壓保護、柵極驅(qū)動器 UVLO 保護和過熱保護。
UCC256301 的主要 特性 可以概括為: