JAJSVH3B October   2024  – July 2025 UCG28824 , UCG28826 , UCG28828

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特長
  3. 2 アプリケーション
  4. 3 説明
  5. 4 デバイスの比較
  6. 5 ピン構成および機能
  7. 6 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. 7 詳細説明
    1. 7.1 概要
    2. 7.2 機能ブロック図
    3. 7.3 ピンの詳細説明
      1. 7.3.1  HV - 高電圧入力
      2. 7.3.2  SW - スイッチ ノード
      3. 7.3.3  GND - グランド帰還
      4. 7.3.4  FLT - 外部過熱フォルト
      5. 7.3.5  FB ­­– フィードバック
      6. 7.3.6  TR - 巻線比
      7. 7.3.7  IPK - ピーク電流とディザリング
      8. 7.3.8  FCL - 周波数クランプとフォルト応答
      9. 7.3.9  CDX-CCM、駆動強度、X コンデンサ放電
      10. 7.3.10 VCC 入力バイアス
    4. 7.4 機能説明
      1. 7.4.1  自己バイアスと補助なしセンシング
      2. 7.4.2  制御規則
        1. 7.4.2.1 バレー スイッチング
        2. 7.4.2.2 周波数フォールドバック
        3. 7.4.2.3 バースト モード
        4. 7.4.2.4 連続導通モード（CCM）
      3. 7.4.3  GaN HEMT スイッチング能力
      4. 7.4.4  ソフトスタート
      5. 7.4.5  周波数クランプ
      6. 7.4.6  周波数ディザリング
      7. 7.4.7  スルー レート制御
      8. 7.4.8  インバータのピーク電力能力
      9. 7.4.9  X コンデンサの放電
      10. 7.4.10 フォルト保護
        1. 7.4.10.1 ブラウンアウト保護
        2. 7.4.10.2 短絡保護
        3. 7.4.10.3 出力過電圧保護
        4. 7.4.10.4 過電力保護 (OPP、LPS)
        5. 7.4.10.5 過熱保護
        6. 7.4.10.6 オープン FB 保護
        7. 7.4.10.7 保護のエラー コード
  9. 8 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 コンデンサ
        2. 8.2.2.2 変圧器の 1 次側インダクタンスと巻線比
        3. 8.2.2.3 出力コンデンサ
        4. 8.2.2.4 選択抵抗
      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
      2. 8.4.2 レイアウト例
  10. 9 デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 9.1 ドキュメントの更新通知を受け取る方法
    2. 9.2 サポート・リソース
    3. 9.3 商標
    4. 9.4 静電気放電に関する注意事項
    5. 9.5 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

7.4.2 制御規則

UCG2882x は、ピーク電流モード制御 QR フライバック コンバータです。コンバータは、1 次側の内蔵 GaN HEMT をオンにすることで起動します。トランスの 1 次側巻線 IPRI の電流は、VIN、1 次側の磁化インダクタンス LM に依存する傾きで増加し、VIN/LM に等しくなります。IPRI がピーク値 IPK、PRI に達すると、GaN HEMT がオフになります。フライバック動作により、2 次側巻線電圧が上昇して同期整流器 (SR) FET のボディ ダイオードをオンにして、出力電圧 VOUT にクランプします。この期間中、2 次側巻線電流は、2 次側ピーク電流 IPK、SEC で勾配 VOUT/LS が減少します。ここで、LS は 2 次側巻線のインダクタンスです。スイッチ ノード電圧は VIN と 1 次側と 2 次側の巻線比 N に VOUT を加えた値に等しくなり、これをプラトー電圧と呼びます。2 次側電流が 0 まで減少すると、LM とスイッチ ノードの合計容量 CSW が共振し始め、磁化リングを引き起こします。UCG28826 はこの磁化リングのバレーで 1 次側 GaN HEMT をオンにして、ターンオン スイッチング損失を低減します。

UCG28824 UCG28826 UCG28828 フライバック コンバータの波形図 7-2 フライバック コンバータの波形

したがって、UCG2882x では、各スイッチング サイクルで、ピーク電流スレッショルドに達した後に、1 次側 GaN HEMT がオフになり、不連続モード (DCM) 動作中に磁化リングで次のターゲット バレーでオンになります。1 次側ピーク電流とターゲットの瞬時値は、図 7-3 の制御規則に従って帰還 (FB) ピン電圧によって決定されます。FB ピンをオプトカプラ コレクタに接続します。負の帰還ループは、出力で特定の VOUT および POUT をサポートするために必要な値に FB ピンの電圧を設定します。後で説明するように、本デバイスはバースト、周波数フォールドバック、バレー スイッチング、連続導通モードの 4 つの動作モードのいずれかで動作できます。

UCG28824 UCG28826 UCG28828 UCG2882x 制御規則図 7-3 UCG2882x 制御規則

図 7-3 に示す制御規則では、UCG2882x は最大ピーク電流 IPK、MAX を選択できる柔軟性を備えており、定格負荷および変圧器サイズでのスイッチング周波数に対して最適化できます。IPK、MAX の各設定について、最小ピーク電流 IPK、MIN に対して 1/3 または 1/4 のスケーリング比を使用できます。この IPK、MIN 値によって、フライバック コンバータが周波数フォールドバックまたはバースト モードで動作しているときの軽負荷条件でのスイッチング周波数および損失が決定されます。IPK、MAX、IPK、MIN のすべての値について、式 1 のとおり、制御規則のピーク電流と帰還電圧の勾配は同じに変わりません。表 7-5 に、表 7-2 のさまざまなピーク電流設定に対する、異なるモード間およびバレー間で遷移するためのスレッショルド電圧を示します。

表 7-5 各種のピーク電流設定用の FB ピン電圧スレッショルド
パラメータ テスト条件 IPK、MAX = 2.8A IPK、MAX = 3.1A IPK、MAX = 3.5A 単位
VFBOPEN オープン FB ピン電圧 3.3 3.45 3.65 V
VTHCCMto1 CCM から 1 番目のバレー スレッショルド VFB 減少 2.18 2.4 2.65
VTH12 1 番目から 2 番目のバレー スレッショルド 1.09 1.19 1.31
VTH23 2 番目から 3 番目のバレー スレッショルド 0.97 1.05 1.16
VTH34 3 番目から 4 番目のバレー スレッショルド 0.91 0.98 1.08
VTH45 4 番目から 5 番目のバレー スレッショルド 0.85 0.92 1.0
VTH56 5 番目から 6 番目のバレー スレッショルド 0.79 0.85 0.93
VTH65 6 番目から 5 番目のバレー スレッショルド VFB 増加 1.16 1.25 1.38
VTH54 5 番目から 4 番目のバレー スレッショルド 1.22 1.32 1.46
VTH43 4 番目から 3 番目のバレー スレッショルド 1.28 1.39 1.53
VTH32 3 番目から 2 番目のバレー スレッショルド 1.34 1.45 1.61
VTH21 2 番目から 1 番目のバレー スレッショルド 1.46 1.59 1.76
VTH1toCCM 1 番目から CCM のスレッショルド 2.18 2.4 2.65
VTHFF バレーから周波数フォールドバックのスレッショルド IPK,MIN=1/4 × IPK,MAX 0.73 0.78 0.85
IPK,MIN=1/3 × IPK,MAX 0.89 0.96 1.05