JAJS131I July   2000  – June 2024 UCC28C40 , UCC28C41 , UCC28C42 , UCC28C43 , UCC28C44 , UCC28C45 , UCC38C40 , UCC38C41 , UCC38C42 , UCC38C43 , UCC38C44 , UCC38C45

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 特長
  3. アプリケーション
  4. 概要
  5. デバイス比較表
  6. ピン構成および機能
  7. 仕様
    1. 6.1 絶対最大定格
    2. 6.2 ESD 定格
    3. 6.3 推奨動作条件
    4. 6.4 熱に関する情報
    5. 6.5 電気的特性
    6. 6.6 代表的特性
  8. 詳細説明
    1. 7.1 概要
    2. 7.2 機能ブロック図
    3. 7.3 機能説明
      1. 7.3.1  ピンの詳細説明
        1. 7.3.1.1 COMP
        2. 7.3.1.2 FB
        3. 7.3.1.3 CS
        4. 7.3.1.4 RT/CT
        5. 7.3.1.5 GND
        6. 7.3.1.6 OUT
        7. 7.3.1.7 VDD
        8. 7.3.1.8 VREF
      2. 7.3.2  低電圧誤動作防止
      3. 7.3.3  ±1% の内部基準電圧
      4. 7.3.4  電流センスと過電流制限
      5. 7.3.5  放電電流の変動の低減
      6. 7.3.6  発振器の同期
      7. 7.3.7  ソフト スタートのタイミング制御
      8. 7.3.8  イネーブルおよびディセーブル
      9. 7.3.9  スロープ補償
      10. 7.3.10 電圧モード
    4. 7.4 デバイスの機能モード
      1. 7.4.1 通常動作
      2. 7.4.2 UVLO モード
  9. アプリケーションと実装
    1. 8.1 アプリケーション情報
    2. 8.2 代表的なアプリケーション
      1. 8.2.1 設計要件
      2. 8.2.2 詳細な設計手順
        1. 8.2.2.1  入力バルク容量と最小バルク電圧
        2. 8.2.2.2  トランスの巻線比と最大デューティ サイクル
        3. 8.2.2.3  トランスのインダクタンスとピーク電流
        4. 8.2.2.4  出力コンデンサ
        5. 8.2.2.5  電流検出ネットワーク
        6. 8.2.2.6  ゲート ドライブ抵抗
        7. 8.2.2.7  VREF コンデンサ
        8. 8.2.2.8  RT/CT
        9. 8.2.2.9  スタートアップ回路
        10. 8.2.2.10 電圧帰還補償
          1. 8.2.2.10.1 電力段の極とゼロ
          2. 8.2.2.10.2 スロープ補償
          3. 8.2.2.10.3 開ループ ゲイン
          4. 8.2.2.10.4 補償ループ
      3. 8.2.3 アプリケーション曲線
    3. 8.3 電源に関する推奨事項
    4. 8.4 レイアウト
      1. 8.4.1 レイアウトのガイドライン
        1. 8.4.1.1 事前の注意事項
        2. 8.4.1.2 フィードバック配線
        3. 8.4.1.3 バイパス コンデンサ
        4. 8.4.1.4 補償部品
        5. 8.4.1.5 配線とグランド プレーン
      2. 8.4.2 レイアウト例
  10. デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 9.1 デバイス サポート
      1. 9.1.1 サード・パーティ製品に関する免責事項
    2. 9.2 ドキュメントのサポート
      1. 9.2.1 関連資料
    3. 9.3 ドキュメントの更新通知を受け取る方法
    4. 9.4 サポート・リソース
    5. 9.5 商標
    6. 9.6 静電気放電に関する注意事項
    7. 9.7 用語集
  11. 10改訂履歴
  12. 11メカニカル、パッケージ、および注文情報
スロープ補償

勾配補償は、デューティ サイクルが 50% を超える場合に発生の可能性のある、大信号の分数調波不安定性です。この場合、1 次側インダクタの立ち上がり電流勾配が、2 次側の立ち下がり電流勾配と一致しない可能性があります。分数調波の発振によって出力電圧リップルが増加し、コンバータの電力処理能力が制限される可能性もあります。

勾配補償の目標は、理想的な品質係数 (QP) を、スイッチング周波数の半分において 1 に等しくすることです。QP式 31 で計算されます。

式 31. UCC28C40 UCC28C41 UCC28C42 UCC28C43 UCC28C44 UCC28C45 UCC38C40 UCC38C41 UCC38C42 UCC38C43 UCC38C44 UCC38C45

ここで、

  • D は 1 次側スイッチのデューティ サイクルです。
  • MC は勾配補償係数であり、式 32 で定義されます。
式 32. UCC28C40 UCC28C41 UCC28C42 UCC28C43 UCC28C44 UCC28C45 UCC38C40 UCC38C41 UCC38C42 UCC38C43 UCC38C44 UCC38C45

ここで、

  • Se は補償ランプ勾配です。
  • Sn はインダクタの立ち上がり勾配です。

勾配補償の最適な目標は、QP を 1 にすることです。式 32 を再編成すると、勾配補償の理想的な値が決定されます。

式 33. UCC28C40 UCC28C41 UCC28C42 UCC28C43 UCC28C44 UCC28C45 UCC38C40 UCC38C41 UCC38C42 UCC38C43 UCC38C44 UCC38C45

この設計で十分な勾配補償を行うには、D が最大値の 0.627 に達したとき、MC を 2.193 にする必要があります。

CS ピンでのインダクタの立ち上がり勾配 (Sn) は、式 34 で計算されます。

式 34. UCC28C40 UCC28C41 UCC28C42 UCC28C43 UCC28C44 UCC28C45 UCC38C40 UCC38C41 UCC38C42 UCC38C43 UCC38C44 UCC38C45

補償スロープ (Se) は、式 35 で計算されます。

式 35. UCC28C40 UCC28C41 UCC28C42 UCC28C43 UCC28C44 UCC28C45 UCC38C40 UCC38C41 UCC38C42 UCC38C43 UCC38C44 UCC38C45

補償スロープは、RRAMP と RCSF によってシステムに追加されます。CRAMP は、電流検出にオフセットを追加しなくても、発振器の電圧ランプが使えるようにする AC カップリング コンデンサです。高周波短絡を近似するため、開始点として 10nF などの値を選択し、必要に応じて調整を加えます。抵抗 RRAMP および RCSF は、発振器の充電勾配から分割電圧を形成し、この比例ランプを CS ピンに注入して勾配補償を追加します。RRAMP の値を、RRT 抵抗よりも大幅に大きくすると、内部発振器の負荷がダウンして周波数シフトが起きることを避けられます。発振器の充電勾配は、式 37 に示すように、RT/CT のこぎり波のピーク ツー ピーク電圧 (VOSCpp) である 1.9V と、最小オン時間を使用して計算されます。

式 36. UCC28C40 UCC28C41 UCC28C42 UCC28C43 UCC28C44 UCC28C45 UCC38C40 UCC38C41 UCC38C42 UCC38C43 UCC38C44 UCC38C45
式 37. UCC28C40 UCC28C41 UCC28C42 UCC28C43 UCC28C44 UCC28C45 UCC38C40 UCC38C41 UCC38C42 UCC38C43 UCC38C44 UCC38C45

44.74mV/μs の補償勾配を実現するため、式 38 を使って RCSF が計算されます。この設計では、Rramp に 24.9kΩ、RCSF に 3.8kΩ の抵抗が選択されています。

式 38. UCC28C40 UCC28C41 UCC28C42 UCC28C43 UCC28C44 UCC28C45 UCC38C40 UCC38C41 UCC38C42 UCC38C43 UCC38C44 UCC38C45