JAJSDZ3 データシート

JAJSDZ3 October 2017 UCC256304

PRODUCTION DATA.

パッケージ・オプション

メカニカル・データ（パッケージ｜ピン）

DDB|14
- MPDC008

サーマルパッド・メカニカル・データ

発注情報

jajsdz3_oa

7.4.5 システム状態/異常検出ステートマシン

以下にシステム状態シーケンスの概要を述べます。

状態遷移図は、UCC256304の電源が入っていない状態からスタートします。システムを電源につなぐと、HVピンJFETがイネーブルになり、HVピンに接続されているソースからVCC容量に電流を供給し始めます。VCCピン電圧がそのVCCStartSwitching閾値を超えると、システム状態がJFETOFFに変わります。PFC出力電圧が一定レベルに達すると、LLCがオンになります。LLCが動作し始めるまでは、LOピンが高く維持されてLLCブリッジのHSが低く抑えられるため、HBピンとHSピンの間の容量をVCCからブートストラップ・ダイオードを経由して充電できます。UCC256304は、ブート容量がフル充電されたことを確認するため、一定の時間CHARGE_BOOT状態のままとなります。LLC出力電圧が一定レベルに達すると、PFCとLLCの両方にLLC変圧器バイアス巻線から電力が供給されます。負荷が一定レベルを下回ると、LLCはバースト・モードで動作します。

異常状態が発生すると、動作を停止したり、一定時間一時停止してから自動的にリスタートします。これにより、持続的な異常状態があれば、何度もリスタートを試みるため、UCC256304や電力コンバータの温度が上昇を続けることはありません。

UCC256304 sluscu6_block_diagram_system_states.gif

Figure 49. システム状態/異常検出ステートマシンのブロック図

Table 1にFigure 49の入力と出力をまとめます。

Table 1. システム状態/異常検出ステートマシン・ブロック図の入力と出力

信号名	I/O	説明
OVP	I	出力過電圧異常
OTP	I	過熱異常
OCP1	I	ピーク電流異常
OCP2	I	平均電流異常(2msタイマ)
OCP3	I	平均電流異常(50msタイマ)
BLKStart	I	バルク電圧が開始閾値を上回っている
BLKStop	I	バルク電圧が停止閾値を下回っている
BLKOV	I	バルク過電圧異常
RVCCUVLO	I	RVCC UVLO異常
VCCReStartJfet	I	VCCがリスタート閾値を下回っている
VCCStartSwitching	I	VCCがスタート・スイッチング閾値を上回っている(この閾値は自己バイアス・モードと外部バイアス・モードで異なる)
ACZeroCrossing	I	ACゼロクロスが検出された
FBLessThanBMT	I	FBReplica電圧がバースト・モード閾値を下回っている
WaveGenEn	O	波形発生器をオンにする
RVCCEn	O	RVCCが導通する
VCCClampEn	O	VCCクランプ・モードを有効にする(詳細はVCCピンの節)
SSEn	O	ソフトスタートを有効にする
XcapDischarge	O	Xコンデンサ放電が可能になる
HVFetOn	O	JFETをオンまたはオフにする

ステートマシンをFigure 50に示し、各状態と状態遷移条件の説明をその下の表にまとめます。

Figure 50. システム状態/異常検出ステートマシン

Table 2. システム状態/異常検出ステートマシンの各状態⁽¹⁾

状態	出力状態	説明
STARTUP	WaveGenEn＝0 RVCCEn＝0 VCCClampEn＝1 SSEn＝0 HVFetOn＝1	これはパワー・オン・リセット(POR)後の最初の状態です。この状態では、HV JEFTがオンになり、VCC電圧が13Vに制御されている電圧クランプ状態で動作していることから、内部回路がトリム設定をロードして起動することができます。
JFETON	WaveGenEn＝0 RVCCEn＝0 VCCClampEn＝0 SSEn＝0 HVFetOn＝1	この状態では、JFETはオンです。VCCクランプ・モードは無効です。HV起動電流はIHVHighに制御されています。
JFETOFF	WaveGenEn＝0 RVCCEn＝1 VCCClampEn＝0 SSEn＝0 HVFetOn＝0	VCCがVCCStartSwitching閾値を上回ると、JFETがオフになり、システムはJFETOFF状態に入ります。電圧が制御されたRVCCがオンになります。PFCソフトスタートが開始します。
WAKEUP	WaveGenEn＝0 RVCCEn＝1 VCCClampEn＝0 SSEn＝0 HVFetOn＝0	BLK電圧がBLKStartレベルに達すると、システムはWAKEUP状態に入り、アナログ回路を復帰させるためにWAKEUP状態を150us間維持します。
CHARGE_BOOT	WaveGenEn＝0 RVCCEn＝1 VCCClampEn＝0 SSEn＝0 HVFetOn＝0	この状態では、2次側スイッチを一定時間オンにすることにより、BOOT容量が充電されます。
STEADY_STATE_RUN	WaveGenEn＝1 RVCCEn＝1 VCCClampEn＝0 SSEn＝1 HVFetOn＝0	この状態では、波形発生器がオンです。ソフトスタート機能が有効です。LLCがソフトスタートを開始します。ソフトスタートが完了すると、システムは通常動作に入ります。
LIGHT_LOAD_RUN	WaveGenEn＝1 RVCCEn＝1 VCCClampEn＝0 SSEn＝1 HVFetOn＝0	通常動作中にFBReplicaがバースト・モード閾値を下回ると、システムはLIGHT_LOAD_RUNモードに入ります。FBLessThanBMT時間をカウントします。この時間が200msを超えた場合には異常とみなし、システムを再起動します。
FAULT	WaveGenEn＝0 RVCCEn＝0 VCCClampEn＝0 SSEn＝0 HVFetOn＝0	異常状態が生じた後、システムは異常状態に入り、1秒経ってからリスタートします。1秒タイマにより、システムがクールダウンできるため、持続的異常の場合に何度も起動を繰り返すことを防げます。

(1) Xコンデンサ放電は、ACプラグの抜き取り検出に依存するものであり、システム状態/異常検出ステートマシンには依存しません。詳細は「Xコンデンサ放電」に述べており、この表には記載していません。

Table 3. システム状態/異常検出ステートマシンの状態遷移条件

状態遷移条件	説明
1	システム準備完了(トリムのロード完了)
2	VCCStartSwitching＝1 VCCReStartJfet＝0
3	BLKStart＝1 BLKStop＝0 BLKOV＝0 RVCCUVLO＝0
4	BLKStart＝1 BLKStop＝0 BLKOV＝0 RVCCUVLO＝0 FBLessThanBMT＝0
5	充電ブート完了
6	FBLessThanBMT＝1
7	FBLessThanBMT＝0
8	VCCReStartJfet＝1
9	VCCReStartJfet＝1
10	VCCReStartJfet＝1
11	VCCReStartJfet＝1
12	VCCReStartJfet＝1
13	FBLessThanBMTタイムアウト
14	BLKOV＝1
15	BLKOV＝1
16	OTP＝1またはBLKOV＝1または BLKStop＝1またはOVPまたはOCP1またはOCP2タイムアウトまたは OCP3タイムアウトまたはRVCCUVLO＝1
17	OTP＝1またはBLKOV＝1または BLKStop＝1またはOVPまたはOCP1またはOCP2タイムアウトまたは OCP3タイムアウトまたはRVCCUVLO＝1
18	OTP＝1
19	OTP＝1
20	OTP＝1
21	OTP＝1
22	OTP＝1
23	1秒間一時停止タイムアウト

Figure 51 は最もよく使用されている状態遷移のみを示しています(起動状態において異常がなく、すべての状態がタイミング・チャートに取り込まれていると仮定)。ステートマシンによって、さまざまな状態遷移が発生しますが、このセクションでは捕捉していません。

Figure 51に通常の起動手順を示します。システムは通常動作に入り、その後、異常(OCP、OVP、またはOTP)が発生します。

NOTE

OCP1およびOVPは高速フォルトであるため、まず波形発生器ステートマシンで処理されます。

1秒間一時停止した後リスタートするようにシステムを設定します。

Figure 51. システム状態/異常検出のタイミング・チャート