ZHCSX72 October 2024 UCG28826
ADVANCE INFORMATION
UCG28826 是一款峰值电流模式控制 QR 反激式转换器。该转换器首先导通初级侧集成式 GaN HEMT。变压器初级侧绕组中的电流 IPRI 以一定的斜率增加,该斜率取决于 VIN 和初级磁化电感 LM,等于 VIN/LM。一旦 IPRI 达到峰值 IPK,PRI,GaN HEMT 就会关断。通过反激操作,次级绕组电压增加并导通同步整流器 (SR) FET 体二极管,以钳位至输出电压 VOUT。在此期间,次级绕组电流以斜率 VOUT/LS 从次级峰值电流 IPK,SEC 开始降低,其中 LS 是次级绕组电感。开关节点电压等于 VIN 与初级次级匝数比 N 之和乘以 VOUT,称为平坦电压。一旦次级电流降至零,LM 和总开关节点电容 CSW 就开始谐振,从而产生磁化环。UCG28826 在该磁化环中的一个谷底导通初级 GaN HEMT,以降低导通开关损耗。
因此,对于 UCG28826,初级 GaN HEMT 会在每个周期达到峰值电流阈值后关断,接着又在不连续模式 (DCM) 运行期间在磁化环的一个目标谷底处导通。瞬时初级峰值电流和目标谷底由反馈 (FB) 引脚电压根据图 6-4 的控制律确定。将 FB 引脚连接到光耦合器集电极。负反馈环路将 FB 引脚电压设置为所需值,以支持输出端的特定 VOUT 和 POUT。该器件可在以下四种运行模式之一下运行:突发模式、频率折返模式、谷底开关模式或连续导通模式,如下文所述。
在图 6-4 所示的控制律中,UCG28826 支持灵活选择最大峰值电流 IPK,MAX,以优化额定负载下的开关频率以及变压器尺寸。对于每个 IPK,MAX 设置,可对最小峰值电流 IPK,MIN 使用 1/3 或 1/4 的调节率。当反激式转换器在频率折返或突发模式下运行时,该 IPK,MIN 值决定轻负载条件下的开关频率和损耗。对于所有 IPK,MAX 和 IPK,MIN 值,控制律峰值电流与反馈电压的斜率保持不变,如方程式 1 所示。表 6-5 展示了表 6-2 的不同峰值电流设置下不同模式之间和谷底之间转换的阈值电压。
参数 | 测试条件 | IPK,MAX = 2.8A | IPK,MAX = 3.1A | IPK,MAX = 3.5A | 单位 | |
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VFBOPEN | FB 引脚开路电压 | 3.3 | 3.45 | 3.65 | V | |
VTHCCMto1 | CCM 至第 1 个谷底阈值 | VFB 减少 | 2.18 | 2.4 | 2.65 | |
VTH12 | 第 1 至第 2 个谷底阈值 | 1.09 | 1.19 | 1.31 | ||
VTH23 | 第 2 至第 3 个谷底阈值 | 0.97 | 1.05 | 1.16 | ||
VTH34 | 第 3 至第 4 个谷底阈值 | 0.91 | 0.98 | 1.08 | ||
VTH45 | 第 4 至第 5 个谷底阈值 | 0.85 | 0.92 | 1.0 | ||
VTH56 | 第 5 至第 6 个谷底阈值 | 0.79 | 0.85 | 0.93 | ||
VTH65 | 第 6 至第 5 个谷底阈值 | VFB 增加 | 1.16 | 1.25 | 1.38 | |
VTH54 | 第 5 至第 4 个谷底阈值 | 1.22 | 1.32 | 1.46 | ||
VTH43 | 第 4 至第 3 个谷底阈值 | 1.28 | 1.39 | 1.53 | ||
VTH32 | 第 3 至第 2 个谷底阈值 | 1.34 | 1.45 | 1.61 | ||
VTH21 | 第 2 至第 1 个谷底阈值 | 1.46 | 1.59 | 1.76 | ||
VTH1toCCM | 第 1 个谷底至 CCM 阈值 | 2.18 | 2.4 | 2.65 | ||
VTHFF | 第 6 个谷底至频率折返阈值 | IPK,MIN = 1/4 x IPK,MAX | 0.73 | 0.78 | 0.85 | |
IPK,MIN = 1/3 x IPK,MAX | 0.89 | 0.96 | 1.05 |