JAJSDZ3 October   2017 UCC256304

PRODUCTION DATA.  

  1. 1 特長
  2. 2 アプリケーション
  3. 3 概要
    1.     概略回路図
  4. 4 改訂履歴
  5. 5 ピン構成および機能
    1.     ピン機能
  6. 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 熱特性
    5. 6.5 電気的特性
    6. 6.6 スイッチング特性
    7. 6.7 代表的特性
  7. 7 詳細説明
    1. 7.1 概要
    2. 7.2 機能ブロック図
    3. 7.3 機能説明
      1. 7.3.1  ハイブリッドヒステリシス制御
      2. 7.3.2  RVCC 12V電源
      3. 7.3.3  帰還信号経路
      4. 7.3.4  オプトカプラ帰還信号入力およびバイアス
      5. 7.3.5  システム外部停止機能
      6. 7.3.6  ピック・ロワー・ブロックとソフトスタート・マルチプレクサ
      7. 7.3.7  ピック・ハイヤー・ブロックとバースト・モード・マルチプレクサ
      8. 7.3.8  VCRコンパレータ
      9. 7.3.9  共振容量電圧検知
      10. 7.3.10 共振電流検知
      11. 7.3.11 バルク電圧検知
      12. 7.3.12 出力電圧検知
      13. 7.3.13 高電圧ゲート・ドライバ
      14. 7.3.14 保護機能
        1. 7.3.14.1 ZCS領域回避
        2. 7.3.14.2 過電流保護(OCP)
        3. 7.3.14.3 過出力電圧保護(VOUTOVP)
        4. 7.3.14.4 過入力電圧保護(VINOVP)
        5. 7.3.14.5 低入力電圧保護(VINUVP)
        6. 7.3.14.6 ブートUVLO
        7. 7.3.14.7 RVCC UVLO
        8. 7.3.14.8 過熱保護(OTP)
    4. 7.4 デバイスの機能モード
      1. 7.4.1 バースト・モード制御
      2. 7.4.2 高電圧起動
      3. 7.4.3 Xコンデンサ放電
      4. 7.4.4 ソフトスタートとバースト・モード閾値
      5. 7.4.5 システム状態/異常検出ステートマシン
      6. 7.4.6 波形発生器ステートマシン
  8. 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  WEBENCH®ツールによるカスタム設計
        2. 8.2.2.2  LLC電力段要件
        3. 8.2.2.3  LLCゲイン範囲
        4. 8.2.2.4  LnとQeを選択する
        5. 8.2.2.5  等価負荷抵抗を求める
        6. 8.2.2.6  LLC共振回路に必要な部品特性を求める
        7. 8.2.2.7  LLC 1次側電流
        8. 8.2.2.8  LLC2次側電流
        9. 8.2.2.9  LLC変圧器
        10. 8.2.2.10 LLC共振インダクタ
        11. 8.2.2.11 LLC共振容量
        12. 8.2.2.12 LLC1次側MOSFET
        13. 8.2.2.13 アダプティブ・デッドタイムの設計における考慮事項
        14. 8.2.2.14 LLC整流ダイオード
        15. 8.2.2.15 LLC出力容量
        16. 8.2.2.16 HVピン直列抵抗
        17. 8.2.2.17 BLKピン分圧器
        18. 8.2.2.18 BWピン分圧器
        19. 8.2.2.19 ISNSピン微分器
        20. 8.2.2.20 VCRピン・分圧容量
        21. 8.2.2.21 バースト・モード・プログラミング
        22. 8.2.2.22 ソフトスタート容量
      3. 8.2.3 アプリケーション曲線
  9. 9 電源に関する推奨事項
    1. 9.1 VCC容量
    2. 9.2 ブート容量
    3. 9.3 RVCC容量
  10. 10レイアウト
    1. 10.1 注意点
    2. 10.2 レイアウト例
  11. 11デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 11.1 デバイス・サポート
      1. 11.1.1 開発サポート
        1. 11.1.1.1 WEBENCH®ツールによるカスタム設計
    2. 11.2 ドキュメントのサポート(該当する場合)
      1. 11.2.1 関連資料
    3. 11.3 ドキュメントの更新通知を受け取る方法
    4. 11.4 コミュニティ・リソース
    5. 11.5 商標
    6. 11.6 静電気放電に関する注意事項
    7. 11.7 Glossary
  12. 12メカニカル、パッケージ、および注文情報

パッケージ・オプション

メカニカル・データ（パッケージ｜ピン）
サーマルパッド・メカニカル・データ
発注情報

7.4.6 波形発生器ステートマシン

波形発生器モジュールは、ハイブリッドヒステリシス制御、アダプティブデッドタイム、ZCS保護機能を実装するステートマシンで構成されています。各LLC動作サイクルは、HSON、DTHL、LSON、DTLHという4つの期間に分かれます。加えて、IDLE状態とWakeUp状態があります。

このステートマシンの初期状態はIDLE状態です。IDLE状態では、システムが低消費電力モードで動作します。WaveGenEnコマンドを受信すると、ステートマシンはWakeUp状態に入り、さまざまな回路ブロックをオンします。ウェークアップ・タイマがタイムアウトすると、システムはLSON (2次側オン)状態に入ります。LSON状態は、デッドタイム状態であるDTLH (2次から1次までのデッドタイム)状態に移行します。DTLH状態の後、1次側がオンになり、システムはHSONに入ります。HSON状態はDTHL (1次から2次までのデッドタイム)状態に移行します。DTHL状態の後、システムはLSON状態に戻ります。

各状態には最小および最大タイマがあります。状態遷移条件とその説明を以下に詳述します。

UCC256304 fig52_sluscu6.gifFigure 52. 波形発生器ステートマシン・ブロック図

Table 4 に波形発生器ステートマシン・ブロック図の入力と出力をまとめます。

NOTE

OVPおよびOCP1異常はここに記載されていません。しかし、これらは波形発生器ステートマシンで処理された後、システム状態/異常検出ステートマシンに渡されます。

Table 4. 波形発生器ステートマシンの入力と出力

信号名 I/O 説明
IPolarity I 共振電流の極性(注: この信号にはデッドタイム中に1usのフィルタ機能があります。ここに記載するIPolarity信号はフィルタ後のものです。詳細については、ISNSの節を参照してください)
SlewDone_H I 1次側スイッチが2次から1次へのスルーを完了
SlewDone_L I 1次側スイッチが1次から2次へのスルーを完了
VcrHigherThanVthh I VCR電圧が1次閾値Vthhを上回っている
VcrLowerThanVthl I VCR電圧が2次閾値Vthlを下回っている
VcrHighThanVcm I VCR電圧が同相電圧Vcmを上回っている
WaveGenEn I 波形発生器がオンになる
ZCS O ゼロ電流スイッチングが無効になる
HSON O 1次側ゲート・ドライバ・オン
LSON O 2次側ゲート・ドライバ・オン
HSRampOn O 1次側補償電流ランプ・オン
LSRampOn O 2次側補償電流ランプ・オン

ステートマシンをFigure 53に示し、各状態および状態遷移条件の説明をTable 5に記載します。

UCC256304 sluscu6_waveform_generator_state_ma.gifFigure 53. 波形発生器ステートマシン

Table 5. 波形発生器ステートマシンの状態

状態 出力状態 説明
IDLE HSON＝0
LSON＝0
HSRampOn＝0
LSRampOn＝0
ZCS＝0 		この状態では、1次側、2次側ともにオフです。さまざまな回路が低消費電力モードで動作しています。これはPOR後の最初の状態です。バースト・オフ期間中もシステムはIDLE状態です。IDLE状態に入ると、バースト・サイクル・カウンタ、スイッチング・サイクル・カウンタ、OCP1カウンタ、OVPカウンタを初期化します。WaveGenEn_Rising＝1であれば、スタートアップ・カウンタを初期化します。
WakeUp HSON＝0
LSON＝0
HSRampOn＝0
LSRampOn＝0
ZCS＝0 		この状態では、内部回路が低消費電力モードから復帰します。
LSON HSON＝0
LSON＝1
HSRampOn＝0
LSRampOn＝1
ZCS＝0または1 		この状態では、2次側ゲートがオンになり、2次側ランプ電流源がオンになります。ZCSは検出された結果によって0または1になります。詳細はZCSの節で述べます。2次側オン・タイマがオンになります。
DTLH HSON＝0
LSON＝0
HSRampOn＝1
LSRampOn＝0
ZCS＝0または1 		2次側オンから1次側オンまでのデッドタイム。2次側ランプ電流源がオフになります。1次側ランプ電流源がオンになります。デッドタイム・タイマがオンになります。
HSON HSON＝1
LSON＝0
HSRampOn＝1
LSRampOn＝0
ZCS＝0または1 		この状態では、1次側ゲートがオンになり、1次側ランプ電流源がオンになります。ZCSは検出された結果によって0または1になります。詳細はZCSの節で述べます。1次側オン・タイマがオンになります。
DTHL HSON＝0
LSON＝0
HSRampOn＝0
LSRampOn＝1
ZCS＝0または1 		1次側オンから2次側オンまでのデッドタイム。1次側ランプ電流源がオフになります。2次側ランプ電流源がオンになります。デッドタイム・タイマがオンになります。

Table 6. 波形発生器ステートマシンの状態遷移条件

状態遷移条件 説明
1 WaveGenEn＝1およびFBLessThanBMT＝0および最小IDLE時間タイムアウト
2 復帰時間タイムアウト
3 (VcrLowerThanVthl＝1またはLSON最大時間タイムアウト)およびLSON最小時間タイムアウト
4 StartUpCounterExpired＝0およびDTStartUpTimerExpired＝1
DTMaxTimerExpired＝1
SlewDone_H＝1
SlewDone_H＝1およびMeasuredDTExpired＝1(注: デッドタイム測定/一致機能が必要かどうかに応じて、トリム・ビットを使用して、この条件と上記の条件を選択可能)
IPolarityFallingEdgeDetected＝1
5 (VcrHigherThanVthh＝1またはHSON最大時間タイムアウト)およびHSON最小時間タイムアウト
6 StartUpCounterExpired＝0およびDTStartUpTimerExpired＝1
DTMaxTimerExpired＝1
SlewDone_L＝1
IPolarityFallingEdgeDetected＝1
7 WaveGenEn＝0
8 WaveGenEn＝0
(VcrLowerThanVthl＝1またはLSON最大時間タイムアウト)およびLSON最小時間タイムアウトおよび(OCP1カウンタのタイムアウトまたはOVPカウンタのタイムアウト)
9 WaveGenEn＝0
10 WaveGenEn＝0
BurstModeCountExpire＝1およびVcrHigherThanVcm＝1およびFBLessThanBMT＝1およびHSON最小時間タイムアウト
11 WaveGenEn＝0

Table 7. 波形発生器ステートマシンの内部カウンタおよびタイマ

内部変数 説明
スイッチング・サイクル・カウンタ このカウンタはスイッチング動作をカウントします。
OVPカウンタ バイアス巻線過電圧カウンタ。このカウンタはバイアス巻線過電圧が生じるたびに減算します。
スタートアップ・カウンタ 起動のカウンタ。波形発生器が2次から1次へのトグルをイネーブルすると、カウンタが15にセットされ、その後スイッチング動作ごとに減算します。カウンタが0になると、起動デッド時間のタイムアウトによりデッドタイム状態は終了となります。
バースト・サイクル・カウンタ バースト・カウンタ。カウンタが15にセットされ、その後「0」になるまでスイッチング動作ごとに減算します。カウンタが「0」のときFBLessThanBMT＝1であれば、FBLessThanBMT＝0になるまでスイッチャは停止します。
OCP1カウンタ OCP1カウンタ。OCP1が発生すると、カウンタが4にセットされ、その後「0」になるまでスイッチング動作ごとに減算します。
ウェークアップ・タイマ WakeUp状態タイマ
DT最大タイマ 最大デッドタイム・タイマ
スタートアップ・デッドタイム最大タイマ スタートアップ・カウンタがタイムアウトする前の最初の数回の起動に対するデッドタイム最大クランプ
ゲート・オン最小タイマ 最小ゲート・オン時間タイマ
ゲート・オン最大タイマ 最大ゲート・オン時間タイマ