Texas Instruments UCC25800-Q1超低EMI变压器驱动器集成了开关功率级、控制和保护电路，可简化隔离式偏置电源设计。它支持设计采用具有较高漏电感的变压器，但寄生一次至二次电容要小得多。这种低电容变压器设计可将注入偏置变压器的共模电流减少一个数量级。因此，该变压器驱动器非常适合用于各种汽车应用中的隔离式偏置电源，可最大限度地降低由高速开关器件引起的EMI噪声。软开关特性进一步降低了EMI噪声。

数据手册：*附件：Texas Instruments UCC25800-Q1超低EMI变压器驱动器数据手册.pdf

该变压器驱动器的可编程频率范围为100kHz至1.2MHz。这种高开关频率可减小变压器尺寸和占位面积，并可降低偏置电源的整体成本。集成的SYNC功能支持系统偏置电源与外部时钟信号同步，从而进一步降低系统级噪声。死区时间可自动调节，最大限度地降低导通损耗，并简化设计。可编程的最大死区时间确保功率级设计的灵活性。

该变压器驱动器集成了低电阻开关功率级，24V输入时实现6W设计，34V输入时高达9W。在固定输入电压下，开环控制还有助于输出调节，在负载超过10%时保持±5%。可编程过流保护 (OCP) 可灵活地进行功率级设计，从而最大限度地减小变压器尺寸。该器件具有可调节OCP、输入OVP、TSD和引脚故障保护等特性，可确保稳健运行。固定1.5ms软启动周期可降低启动和故障恢复时的浪涌电流。

该变压器驱动器还设有专用的多功能引脚，用于外部禁用和故障代码报告。一旦偏置电源处于保护模式，则故障代码报告即发送故障代码。Texas Instruments UCC25800-Q1变压器驱动器采用8引脚DGN封装，具有散热焊盘，可提高其热处理能力。

特性

• 开环LLC变压器驱动器
• 超低EMI
• 电源电压范围：9V至34V
• 输出功率：6W（24V输入）
• 电阻器可编程开关频率：100kHz至1.2MHz
• 与外部时钟同步
• 可编程最大死区时间，具有自动死区时间调整功能
• 欠压闭锁
• 可调过流保护阈值
• 外部禁用功能
• 输入过压保护
• 过热保护 (TSD)
• 故障代码输出，用于系统智能
• 提供闩锁和故障自动重启版本
• 8引脚DGN封装，带散热焊盘

框图

UCC25800-Q1超低EMI变压器驱动器技术解析与应用指南

一、产品概述

Texas Instruments的UCC25800-Q1是一款专为汽车隔离式偏置电源设计的超低EMI变压器驱动器，采用8引脚DGN封装并集成热垫，具有出色的热管理能力。该器件集成功率开关级、控制电路和保护功能，简化了隔离电源设计。其主要特点包括：

• 高效率半桥变压器驱动架构
• 0.1MHz至1.2MHz可编程开关频率
• 9V至34V宽输入电压范围
• 自动死区时间调整与最大死区时间编程
• 外部时钟同步功能降低系统噪声
• 符合AEC-Q100汽车应用Grade 1认证(-40°C至+125°C)

二、关键技术创新

1. 超低EMI设计

UCC25800-Q1允许设计采用具有更高漏感但极低原边-副边寄生电容的变压器，可将共模电流注入降低一个数量级。这种低电容变压器设计特别适合汽车应用中隔离偏置电源，可最大限度地减少高速开关器件引起的EMI噪声。软开关特性进一步降低了EMI噪声。

2. 高频开关优势

1.2MHz的最大开关频率显著减小了变压器尺寸和占板面积，降低了偏置电源的总成本。集成的SYNC功能允许系统偏置电源与外部时钟信号同步，进一步降低系统级噪声。

3. 自适应死区控制

器件自动检测死区时间，当SW引脚电压变化到距相反电源轨1V范围内时触发开关。OC/DT引脚电压可编程设置最大死区时间(45-150ns)，确保即使未检测到SW引脚电压阈值交叉，功率级也能在最大死区时间结束时切换。

三、典型应用场景

UCC25800-Q1特别适用于以下汽车和工业应用：

• ‌汽车动力系统‌：牵引逆变器、电机控制、车载充电器(OBC)
• ‌能源转换‌：DC/DC转换器、EV充电站、DC快充站
• ‌工业设备‌：UPS、太阳能逆变器、工业电机、电梯和自动扶梯
• ‌先进半导体驱动‌：GaN、IGBT和SiC栅极变压器偏置电源

四、保护功能详解

器件提供全面的保护功能以满足汽车可靠性要求：

1. 两级过流保护(OCP)

• ‌OCP1‌：低边MOSFET电流超过编程阈值(IOCP)持续2.1ms时触发
• ‌OCP2‌：任意MOSFET电流超过5×IOCP持续100ns时触发
• 软启动期间OCP1禁用，OCP2阈值固定为5A最大值

2. 其他保护机制

• 输入欠压锁定(UVLO)：8V(典型)开启，7.5V(典型)关闭
• 输入过压保护(OVP)：37V(典型)关断，36V(典型)恢复
• 过热关断(TSD)：160°C(典型)触发，20°C滞后
• 引脚故障保护：包括RT引脚短路/开路、OC/DT引脚短路/开路检测

五、设计考量与建议

1. 布局指南

• 将VCC旁路电容尽可能靠近VCC和GND引脚放置，减小回路面积
• 热焊盘应通过多个过孔连接到GND平面以增强散热
• 功率走线(如SW)与控制信号走线应分开布局

2. 关键参数设置

• ‌开关频率‌：通过RT引脚电阻设置(10kΩ至100kΩ对应100kHz至1.2MHz)
• ‌OCP阈值‌：通过OC/DT引脚上的戴维南电阻测量设置
• ‌最大死区时间‌：由OC/DT引脚电压编程(3.9V对应50ns，1.9V对应150ns)

3. 同步操作建议

外部同步信号频率应为所需开关频率的2倍(±15%-30%)，最小高低脉冲宽度150ns。器件在1.5ms软启动期间忽略同步信号，之后平滑过渡到外部时钟。

六、性能参数

在VVCC=15V、RRT=开路、CVREG=470nF、-40°C

• ‌功率级效率‌：集成低电阻开关功率级(PMOS 0.75Ω典型，NMOS 0.5Ω典型)
• ‌输出功率‌：24V输入时6W设计，34V输入时可达9W
• ‌输出调整率‌：固定输入电压下，负载>10%时开环控制保持±5%调整率
• ‌启动特性‌：1.5ms固定软启动时间限制浪涌电流