UCC28781-Q1 具有集成 SR 控制的汽车级高密度零电压开关 （ZVS） 反激式控制器数据手册

UCC28781-Q1 是一款零电压开关 （ZVS） 控制器，可在非常高的开关频率下使用，以最大限度地减小变压器的尺寸并实现高功率密度。

通过直接同步整流器 （SR） 控制，控制器不需要单独的 SR 控制器，因为它可以直接驱动 SR FET，以最大限度地提高效率并简化设计。（对于隔离式应用，需要一个隔离式栅极驱动器 IC。
*附件：UCC28781-Q1 具有专用同步整流器栅极驱动的零电压开关反激式控制器数据表.pdf

使用 ZVS 的自适应死区时间控制，可最大限度地降低开关损耗和 EMI。这种设计使控制器在整个工作范围内具有极高的转换效率。

可编程自适应突发模式 （ABM） 可以灵活地控制控制器何时进入和退出待机模式，以优化轻负载和空载条件下的待机功率。ABM 还有助于减少纹波和可闻噪声。

控制器提供多种保护模式，具有自动重启（重试）响应。

特性

• 符合 AEC-Q100 标准，适用于汽车应用：
  • 温度等级 1，T 一个 ： –40°C 至 125°C
  • 器件 HBM ESD 分类 2 级
  • 器件 CDM ESD 分类等级 C2A
• 功能安全能力
  • 提供有助于功能安全系统设计的文档
• 开关频率：> 500 kHz
• 实现 93% >峰值效率
• 支持 < 50 mW 待机功率（基本系统）
• 零电压开关 （ZVS） 和死区时间优化的自适应控制
• EMI 频率抖动，无需权衡瞬态响应或可闻噪声
• 具有内部补偿的可编程自适应突发模式 （ABM）
• 过热、过压、输出短路、过流、过功率和引脚故障保护
• 自动恢复故障响应
• 4 mm × 4 mm、24 引脚 QFN 封装

参数

方框图

1. 产品概述

• ‌产品名称‌：UCC28781-Q1
• ‌类型‌：零电压开关（ZVS）反激式控制器，具有专用同步整流器（SR）栅极驱动
• ‌特点‌：适用于高功率密度、高效率的反激式转换器设计，支持高开关频率操作，减少变压器尺寸

2. 关键特性

• ‌ZVS技术‌：采用自适应死区时间控制，实现零电压开关，减少开关损耗和电磁干扰（EMI）
• ‌同步整流器控制‌：直接驱动SR FET，无需额外SR控制器，提高系统效率
• ‌可编程ABM‌：自适应突发模式（ABM），灵活控制待机功耗，优化轻载效率
• ‌多重保护‌：包括过温保护（OTP）、过流保护（OCP）、过压保护（OVP）等，确保系统可靠性
• ‌高频操作‌：支持高达MHz级别的开关频率，适用于小型化、高功率密度设计
• ‌智能功率控制‌：通过IPC引脚优化轻载和待机条件下的输入功率，进一步降低功耗

3. 功能描述

• ‌ZVS控制‌：利用独特的无损ZVS感测网络，自动调整PWMH信号的开通时间，实现稳定的ZVS操作
• ‌ABM模式‌：在轻载时，通过调整突发包的脉冲数来稳定输出电压，减少开关损耗
• ‌EMI优化‌：集成频率抖动功能，有效降低传导EMI，支持更小的EMI滤波器设计
• ‌软启动与故障保护‌：内部集成软启动电路，提供多重故障保护机制，确保系统稳定运行
• ‌X电容放电‌：支持X电容自动放电功能，提高系统安全性

4. 引脚与功能

• ‌主要引脚‌：包括VDD（偏置电源）、RUN（运行输出）、PWMH（高侧栅极驱动）、PWML（低侧栅极驱动）、SWS（开关节点感测）、VS（电压感测）、CS（电流感测）等
• ‌引脚功能‌：详细描述了每个引脚的功能，如RUN引脚用于使能PWM开关，PWMH和PWML引脚分别控制高侧和低侧MOSFET的栅极驱动

5. 应用领域

• ‌牵引逆变器‌
• ‌辅助偏置电源‌
• ‌直流便携式充电器‌
• ‌DC或AC充电站‌
• ‌DC/DC转换器‌

6. 设计资源与支持

• ‌数据表‌：提供详细的电气特性、典型特性和应用信息
• ‌参考设计‌：TI提供多种参考设计，帮助用户快速设计原型
• ‌WEBENCH® Power Designer‌：支持定制化电源设计，简化设计流程
• ‌文档与支持‌：包括用户指南、技术简报、白皮书等，提供全面的技术支持

7. 封装与尺寸

• ‌封装类型‌：WQFN-24封装（4.00mm × 4.00mm），带裸露焊盘
• ‌热性能‌：裸露焊盘设计，提高热传导效率，确保器件在高温环境下的可靠性