ZHCSGW7 October 2017 UCC256304
PRODUCTION DATA.
- 1 特性
- 2 應用
- 3 說明
- 4 修訂歷史記錄
- 5 引腳配置和功能
- 6 技術規格
- 7 詳細 說明
-
8 應用和實現
- 8.1 應用信息
- 8.2
典型應用
- 8.2.1 設計要求
- 8.2.2
詳細設計流程
- 8.2.2.1 使用 WEBENCH® 工具創建定制設計
- 8.2.2.2 LLC 功率級要求
- 8.2.2.3 LLC 增益范圍
- 8.2.2.4 選擇 Ln 和 Qe
- 8.2.2.5 確定等效負載電阻
- 8.2.2.6 確定 LLC 諧振電路的組件參數
- 8.2.2.7 LLC 初級側電流
- 8.2.2.8 LLC 次級側電流
- 8.2.2.9 LLC 變壓器
- 8.2.2.10 LLC 諧振電感器
- 8.2.2.11 LLC 諧振電容器
- 8.2.2.12 LLC 初級側 MOSFET
- 8.2.2.13 自適應死區時間的設計注意事項
- 8.2.2.14 LLC 整流器二極管
- 8.2.2.15 LLC 輸出電容器
- 8.2.2.16 HV 引腳串聯電阻器
- 8.2.2.17 BLK 引腳分壓器
- 8.2.2.18 BW 引腳分壓器
- 8.2.2.19 ISNS 引腳微分器
- 8.2.2.20 VCR 引腳電容分壓器
- 8.2.2.21 突發模式編程
- 8.2.2.22 軟啟動電容器
- 8.2.3 應用曲線
- 9 電源建議
- 10布局
- 11器件和文檔支持
- 12機械、封裝和可訂購信息
7.4.5 系統狀態和故障狀態機
下方是系統狀態順序的概覽：
狀態轉換圖從 UCC256304 的未通電狀態開始。系統接通電源后，HV 引腳 JFET 將啟用，并開始將連接到 HV 引腳的電源提供的電流輸送到 VCC 電容器。一旦 VCC 引腳電壓超過其 VCCStartSwitching 閾值，系統狀態將變為 JFETOFF。當 PFC 輸出電壓達到特定電平時，LLC 打開。在 LLC 開始運行前，LO 引腳保持高電平，將 LLC 橋的 HS 節點拉到低電平，使得 HB 和 HS 引腳之間的電容器通過自舉二極管從 VCC 充電。UCC256304 將在特定的時間內保持 CHARGE_BOOT 狀態，確保引導電容器完全充滿電。當 LLC 輸出電壓達到特定電平時，PFC 和 LLC 均從 LLC 變壓器偏置繞組獲得功率。當負載降低到低于特定電平時，LLC 以突發模式運行
UCC256304 遇到故障狀況將導致運行停止，或在特定的時間段內暫停，隨后自動重新啟動。這是為了確保當存在持久性故障狀況時，不會因為企圖反復重新啟動而導致 UCC256304 或功率轉換器溫度繼續升高。
Figure 49. 系統狀態和故障狀態機方框圖
Table 1. 系統狀態和故障狀態機塊輸入和輸出
| 信號名稱 | I/O | 說明 |
|---|---|---|
| OVP | I | 輸出過壓故障 |
| OTP | I | 過熱故障 |
| OCP1 | I | 峰值電流故障 |
| OCP2 | I | 具有 2ms 計時器的平均電流故障 |
| OCP3 | I | 具有 50ms 計時器的平均電流故障 |
| BLKStart | I | 恒壓電壓超出啟動閾值 |
| BLKStop | I | 恒壓電壓低于停止閾值 |
| BLKOV | I | 恒壓過壓故障 |
| RVCCUVLO | I | RVCC UVLO 故障 |
| VCCReStartJfet | I | VCC 低于重啟閾值 |
| VCCStartSwitching | I | VCC 超出啟動開關閾值（該閾值在自偏置模式和外部偏置模式中不相同） |
| ACZeroCrossing | I | 檢測到交流過零 |
| FBLessThanBMT | I | FBReplica 電壓低于突發模式閾值 |
| WaveGenEn | O | 波形發生器啟用 |
| RVCCEn | O | RVCC 啟用 |
| VCCClampEn | O | 啟用 VCC 鉗位模式（VCC 引腳部分提供了詳細信息） |
| SSEn | O | 軟啟動啟用 |
| XcapDischarge | O | 激活 X 電容器放電 |
| HVFetOn | O | 打開或關閉 JFET |
Figure 50 中顯示了狀態機， 而 下表提供了狀態和狀態轉換條件的說明。
Figure 50. 系統狀態和故障狀態機
Table 2. 系統狀態和故障狀態機中的狀態(1)
| 狀態 | 輸出狀態 | 說明 |
|---|---|---|
| STARTUP | WaveGenEn = 0
RVCCEn = 0 VCCClampEn = 1 SSEn = 0 HVFetOn = 1 |
這是上電復位 (POR) 后的第一個狀態。在該狀態中，HV JEFT 處于打開狀態，且在電壓鉗位狀態中工作，其中 VCC 電壓調節到 13V，以允許內部電路加載修整設置和啟動。 |
| JFETON | WaveGenEn = 0
RVCCEn = 0 VCCClampEn = 0 SSEn = 0 HVFetOn = 1 |
在該狀態中，JFET 處于打開狀態。VCC 鉗位模式停用。HV 啟動電流調節到 IHVHigh。 |
| JFETOFF | WaveGenEn = 0
RVCCEn = 1 VCCClampEn = 0 SSEn = 0 HVFetOn = 0 |
當 VCC 超過 VCCStartSwitching 閾值時，JFET 關閉，系統進入 JFETOFF 狀態。穩壓 RVCC 打開。PFC 軟啟動開始。 |
| WAKEUP | WaveGenEn = 0
RVCCEn = 1 VCCClampEn = 0 SSEn = 0 HVFetOn = 0 |
當 BLK 電壓達到 BLKStart 電平時，系統進入 WAKEUP 狀態并連續 150us 停留在 WAKEUP 狀態，以便喚醒模擬電路。 |
| CHARGE_BOOT | WaveGenEn = 0
RVCCEn = 1 VCCClampEn = 0 SSEn = 0 HVFetOn = 0 |
在該狀態中，在特定的時間段內打開低側開關，給 BOOT 電容器充電。 |
| STEADY_STATE_RUN | WaveGenEn = 1
RVCCEn = 1 VCCClampEn = 0 SSEn = 1 HVFetOn = 0 |
在該狀態中，波形發生器啟用。軟啟動模塊啟用。LLC 開始軟啟動。軟啟動完成后，系統進入正常運行。 |
| LIGHT_LOAD_RUN | WaveGenEn = 1
RVCCEn = 1 VCCClampEn = 0 SSEn = 1 HVFetOn = 0 |
在正常運行過程中，如果 FBReplica 低于突發模式閾值，則系統進入 LIGHT_LOAD_RUN 模式。FBLessThanBMT 時間計數。如果時間超過 200ms，被視為故障，應重啟系統。 |
| FAULT | WaveGenEn = 0
RVCCEn = 0 VCCClampEn = 0 SSEn = 0 HVFetOn = 0 |
出現任何故障狀況后，系統進入故障狀態，并等待 1s 后重啟。1s 計時器允許系統冷卻，防止在發生持久性故障時頻繁重復啟動。 |
Table 3. 系統狀態和故障狀態機狀態轉換條件
| 狀態轉換條件 | 說明 |
|---|---|
| 1 | 系統準備就緒（修整負載完成） |
| 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 | 電荷引導完成 |
| 6 | FBLessThanBMT = 1 |
| 7 | FBLessThanBMT = 0 |
| 8 | VCCReStartJfet = 1 |
| 9 | VCCReStartJfet = 1 |
| 10 | VCCReStartJfet = 1 |
| 11 | VCCReStartJfet = 1 |
| 12 | VCCReStartJfet = 1 |
| 13 | FBLessThanBMT 超時 |
| 14 | BLKOV = 1 |
| 15 | BLKOV = 1 |
| 16 | OTP = 1 或 BLKOV = 1 或
BLKStop = 1 或 OVP 或 OCP1 或 OCP2 超時或 OCP3 超時或 RVCCUVLO = 1 |
| 17 | OTP = 1 或 BLKOV = 1 或
BLKStop = 1 或 OVP 或 OCP1 或 OCP2 超時或 OCP3 超時或 RVCCUVLO = 1 |
| 18 | OTP = 1 |
| 19 | OTP = 1 |
| 20 | OTP = 1 |
| 21 | OTP = 1 |
| 22 | OTP = 1 |
| 23 | 1s 暫停超時 |
Figure 51 僅顯示最常使用的狀態轉換（假定在啟動狀態期間無故障，因此時序圖中涵蓋了所有狀態）。根據具體的狀態機，可能發生許多不同的狀態轉換方式，但在本部分未涉及。
Figure 51 中顯示了正常的啟動過程。系統進入正常運行，然后出現故障（OCP、OVP 或 OTP）。
NOTE
OCP1 和 OVP 是快速故障，最先在波形發生器狀態機中處理。
系統配置為在 1s 暫停時間后重啟。
Figure 51. 系統狀態和故障時序圖