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UCC384-x系列负线性串联通调节器

2020-10-9 17:07:58  77 调节器
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描述
UCC384-x系列负线性串联通调节器专为低漏失应用而设计,其中低静态功率非常重要。UCC384-x采用BCDMOS技术制造,非常适合低输入输出差分应用,通过0.5 a,而只需要0.2 V的输入电压净空。漏失电压随输出电流呈线性下降,50ma时漏失小于20mv。
设备在正常(无漏失)条件下的静态电流消耗通常为200微安。只有当设备在具有低车辆识别号的漏失附近工作时,集成电荷泵才在内部启用。这确保了即使在最大负载电流和-3.2V的车辆识别号(车辆识别号)下,静态电流也能适度增加,该设备也能满足退出规格。充电泵启用时,静态电流始终小于350微安。UCC384的静态电流不随负载电流增加而增加。
短路电流内部受限。该装置对持续的过电流状态作出反应,在一吨延迟后关闭。然后这个装置会关闭一段时间,tOFF,这是吨延迟的40倍。然后,该装置在2.5%的t/t占空比下开始脉冲打开和关闭。这大大降低了短路时的功率损耗,因此,如果需要散热,则必须只适应正常工作。外部电容器设定开启时间。
通过将SD/CT引脚的正电压拉到–0.7 V以上,可以将UCCx84-x关闭到45微安(最大值)。为了简化接口,可以将SD/CT引脚拉到高于接地引脚6 V的位置,而无需打开夹紧二极管
通过热过载保护电路进一步控制内部功耗。如果结温超过140°C,就会发生热关机。芯片保持关闭状态,直到温度下降20°C(T=120°C)。

功能框图

超过工作自由空气温度的绝对最大额定值(除非另有说明)
输入电压范围,车辆识别号。–16伏
关闭电压范围,SD/CT。–5伏至6伏
工作虚结温度范围TJ。–55°C至150°C
储存温度范围Tstg。–65°C至150°C
铅温度(焊接,10秒)300。“绝对最大额定值”下列出的应力以外的应力可能会对设备造成永久性损坏。这些只是压力等级,而且
在这些或任何其他超出“推荐操作条件”所示条件的条件下,设备的功能操作
暗指的。长期暴露在绝对最大额定条件下可能会影响设备的可靠性。
所有电压都与接地有关。电流为正输入和负输出指定端子
管脚说明
地面:这是低噪声接地参考输入。所有电压都是相对于GND引脚测量的。
标准差/连续油管:这是停机触针,也是短路正时触针。如果将该引脚的电压拉得大于-0.7 V,则电路处于低电流关闭模式。在这个引脚和GND之间放置一个定时电容器,设置过电流条件下的短路充电时间t。在过电流条件下,输出脉冲约为2.5%占空比。打开
注:CT电容器必须连接在该引脚和接地之间,而不是连接在车辆识别号(VIN)之间,以确保SD/CT引脚在通电过程中不会被拉到显著的负极。该插脚的外部驱动电压不应超过-5 V,否则会损坏设备。
车辆识别号:这是负输入电源。使用至少1μF的低ESR或ESL电容绕过该引脚至GND。
调节负输出电压。该引脚和GND之间应连接一个4.7μF的电容器。较小值的电容器可用于轻负载,但这会降低调节器的负载阶跃性能。
这是用于感应调节器输出的反馈管脚。对于UCC384-5和UCC384-12版本,VOUT可以直接连接到VOUT。如果负载被放置在离调节器相当远的地方,VOUTS导线可以用作开尔文连接,以最小化由于导线电阻引起的误差。在负载处连接VOUT将VOUT线的电阻移动到调节器的控制回路中,从而有效地消除与负载路径相关联的IR降。
应用程序信息
概述
UCCx84-x系列负低压差线性(LDO)稳压器为负载电流高达0.5 a的应用提供可调输出电压。这种稳压器具有低压差和短路保护功能,使其非常适合需要故障保护的苛刻应用。
在UCC384上编程输出电压
UCC384-5和UCC384-12的输出电压分别固定在-5 V和-12 V。将VOUTS连接到VOUT可提供与接地相关的正确输出电压。
UCC384-ADJ可编程用于-1.25 V到-15 V之间的任何输出电压。这很容易通过在GND和VOUT之间添加外部电阻分压器实现,VOUT连接到分压器的中心抽头。对于-1.25 V的输出,不需要电阻,VOUTS直接连接到VOUT。调节器输入电压不能大于UVLO阈值,或约为-3v。因此,当输出电压编程为大于约为-3.3v时,不能实现低漏失。
典型应用电路如图1所示。

在UCC384上编程输出电压(续)
对于UCC384–ADJ,输出电压通过以下方程式编程:

当选择R1或R2大于约100kΩ时,应在R1上放置一个小陶瓷电容器,以抵消R1产生的输入极和出现在VOUTS上的寄生电容。大约20 pF的值应该足够。
退学表现
UCC384专为低静态功率非常重要的低漏失应用而设计。UCC384采用BCDMOS技术制造,非常适合低输入输出差分应用,通过0.5 a,而只需要0.2 V的净空。压降取决于工作条件,如负载电流、输入和负载电压以及温度。UCC384通过使用驱动MOSFET栅极的内部电荷泵实现低R(on)。
UCC384-5 V和-12 V版本以及编程为-3.3 V和-15 V之间的UCC384-ADJ版本的典型漏失电压与输出电压的关系。由于漏失电压也受输出电流的影响,不同VOUT值的典型漏失电压与负载电流的关系。
工作温度也会影响UCC384的R(开)和电压降。图4显示了在0.5 a的满载下,UCC384的典型温度下降电压。
短路保护
UCC384提供独特的短路保护电路,可减少故障期间的功耗。当检测到过电流情况时,装置进入脉冲工作模式,将输出限制在2.5%的占空比。这样可以减少故障期间对散热器的需求。
UCC384短路正时
正常运行期间,输出电压处于调节状态,SD/CT引脚通过50-kΩ内部电源阻抗保持在-1.5 V。如果输出电流高于过电流阈值,CT电容器由一个40μa的电流接收器充电。SD/CT引脚上的电压相对于地面。
UCC384短路正时(续)
UCC384的关闭特性
UCC384的关机功能允许设备处于低静态电流模式。通过拉动SD/CT引脚相对于GND的正电压大于-0.7 V,UCC384关闭。下图如何使用标准晶体管晶体管逻辑信号来控制UCC384的关闭电路。

UCC384的TTL控制关闭电路
控制SD/CT管脚
将SD/CT引脚强制到任何固定电压都会影响电路的工作。如前所述,拉动SD/CT引脚的正电压大于-0.7 V会使电路处于关闭模式,将静态电流限制在小于45微安。拉动该引脚的正电压大于6 V会损坏设备。
强制SD/CT管脚与接地之间的任何固定电压在-0.7 V和-1.6 V之间可以实现输出。然而,在过电流条件下,输出不会在2.5%的占空比下脉冲,但输出电流仍限制在峰值电流限制内。该电路可用于需要固定电流限制的场合,而不需要2.5%的占空比。只要装置的温度不超过超温停机,UCC384就在此配置中提供最大电流。这取决于所提供的峰值电流、输入和输出电压以及所使用的散热器类型。本数据表后面将讨论热设计。
不建议将SD/CT引脚相对于GND的电压电平强制在大约-1.6 V和-2.6 V之间,因为输出可能启用,也可能不启用。
强迫SD/CT引脚相对于GND达到大约-2.6 V和-5 V之间的电压水平将完全关闭输出。只要施加电压,输出就保持关闭。
车辆识别号到凭证延迟
在通电期间,车辆识别号(VIN)和车辆识别号(VOUT)之间存在延迟。大多数延迟时间是由于CT电容器的充电时间。当车辆识别号(VIN)相对于接地(GND)移动到比设备的紫外低电平(UVLO)更负的位置时,CT电容器开始充电。17μA的电流接收器仅在通电时用于给CT电容器充电。当SD/CT引脚上的电压相对于GND达到大约-1.6 V时,输出开启并调节。电流互感器电容值越大,车辆识别号和输出电压之间的延迟时间越长。
下图显示了车辆识别号到车辆识别号的启动延迟,对于CT=0.22μF的电路,大约为16毫秒。
用较小的CT电容器可以获得较短的延迟时间。小电流互感器电容器的问题是,当负载非常大时,电路可能会保持过电流模式,并且永远不会打开。容性负载大的电路需要一个大的CT电容才能正常工作。

UCC384快速启动电路
使用快速启动电路,可以显著缩短启动过程中车辆识别号(VIN)和车辆输出(VOUT)之间的延迟时间。

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