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UCD7242 數(shù)字雙路同步降壓電源驅(qū)動器技術(shù)手冊

科技綠洲 ? 2025-03-28 16:48 ? 次閱讀
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UCD7242 是一個完整的電源系統(tǒng),可隨時驅(qū)動兩個獨(dú)立的降壓電源。高側(cè) MOSFET、低側(cè) MOSFET、驅(qū)動器、電流傳感電路和必要的保護(hù)功能都集成到一個單片解決方案中,以實現(xiàn)最小尺寸和最高效率。驅(qū)動電路為同步降壓電路中的高側(cè) NMOS 開關(guān)和低側(cè) NMOS 同步整流器提供高充電和放電電流。MOSFET 柵極由內(nèi)部穩(wěn)壓 V 驅(qū)動至 +6.25 VGG系列供應(yīng)。內(nèi)部 VGG系列可以禁用穩(wěn)壓器,以允許用戶提供獨(dú)立的柵極驅(qū)動電壓。這種靈活性允許 2.2V 至 18V 的寬電源轉(zhuǎn)換輸入電壓范圍。內(nèi)部欠壓鎖定 (UVLO) 邏輯確保 VGG系列良好后,才允許切屑作。
*附件:ucd7242 數(shù)字雙同步降壓電源驅(qū)動器數(shù)據(jù)表.pdf

同步整流器使能 (SRE) 引腳控制低側(cè) MOSFET 是否為 當(dāng) PWM 信號為低電平時打開。當(dāng) SRE 為高電平時,該器件以連續(xù)導(dǎo)通方式工作 模式。在此模式下,驅(qū)動邏輯模塊使用 PWM 信號來控制 高側(cè)和低側(cè)柵極驅(qū)動信號。死區(qū)時間也經(jīng)過優(yōu)化,以防止交叉?zhèn)鲗?dǎo)。 當(dāng) SRE 為低電平時,該器件在輕負(fù)載下以非連續(xù)導(dǎo)通模式工作。在此模式下 低側(cè) MOSFET 始終保持關(guān)閉。

板載比較器監(jiān)控通過高側(cè)開關(guān)的電流,以保護(hù) 來自突然大電流負(fù)載的功率級。高側(cè)比較器的消隱延遲設(shè)置為 避免與開關(guān)邊沿噪聲相吻合的誤報。在發(fā)生過流故障時, 高側(cè) FET 關(guān)閉,故障標(biāo)志 (FLT) 置位以提醒控制器。

MOSFET 電流由精密集成電流感應(yīng)元件測量和監(jiān)控。 這種方法在大部分負(fù)載范圍內(nèi)提供 ±5% 的精度。放大的信號是 可供 I 上的控制器使用星期一針。

片上溫度感應(yīng)將芯片溫度轉(zhuǎn)換為電壓 T星期一pin 供控制器使用。如果芯片溫度超過 170°C,則 溫度傳感器啟動熱關(guān)斷,停止輸出切換并設(shè)置 FLT 標(biāo)志。 當(dāng)芯片溫度低于熱滯帶時,恢復(fù)正常運(yùn)行。

特性

  • 完全集成的電源開關(guān),帶有用于雙通道同步降壓轉(zhuǎn)換器的驅(qū)動器
  • TI Fusion 數(shù)字電源
    控制器(如 UCD92xx 系列)完全兼容
  • 寬輸入電壓范圍:4.75 V 至 18 V
    (低至 2.2 V 輸入,采用外部偏置電源)
  • 每通道高達(dá) 10A 的輸出電流
  • 工作開關(guān)頻率達(dá) 2 MHz
  • 帶電流限制標(biāo)志的高壓側(cè)電流限制
  • 板載穩(wěn)壓 6 V 驅(qū)動器電源,來自 V
  • 熱保護(hù)
  • 溫度感應(yīng)輸出 – 電壓與芯片溫度成正比
  • UVLO 和 OVLO 電路確保適當(dāng)?shù)尿?qū)動電壓
  • 額定結(jié)溫范圍為 –40°C 至 125°C
  • 符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)
  • 精確的片上電流感應(yīng) (±5%)
  • 應(yīng)用
    • 數(shù)字控制同步降壓功率級
    • 用于臺式機(jī)、服務(wù)器、電信和
      筆記本電腦處理器的大電流雙相 VRM/EVRD 穩(wěn)壓器

參數(shù)
image.png

方框圖
image.png

一、產(chǎn)品概述

  • ?產(chǎn)品名稱?:UCD7242
  • ?類型?:數(shù)字雙同步降壓電源驅(qū)動器
  • ?特點?:
    • 集成高電流MOSFETs和驅(qū)動電路
    • 全數(shù)字控制
    • 兼容TI Fusion Digital Power控制器
    • 寬輸入電壓范圍:4.75V至18V,低至2.2V輸入(需外部偏置供電)
    • 每通道高達(dá)10A輸出電流
    • 開關(guān)頻率高達(dá)2MHz
    • 集成過流保護(hù)、熱保護(hù)和UVLO/OVLO電路

二、封裝與引腳

  • ?封裝類型?:32引腳QFN
  • ?主要引腳功能?:
    • PWM-A/B:脈寬調(diào)制輸入,控制高側(cè)和低側(cè)MOSFET
    • SRE-A/B:同步整流器使能輸入,控制低側(cè)MOSFET
    • FLT-A/B:故障標(biāo)志輸出,過流或過熱時置高
    • IMON-A/B:電流監(jiān)測輸出,提供與功率MOSFET電流成正比的電流源
    • TMON:溫度監(jiān)測輸出,電壓與芯片溫度成正比
    • VGG:柵極驅(qū)動電壓輸入,可內(nèi)部生成或外部提供
    • BST-A/B, BSW-A/B:自舉電容連接引腳
    • SW-A/B:功率開關(guān)節(jié)點
    • PGND:功率地
    • BP3:邏輯供電輸入

三、電氣特性

  • ?輸入電壓范圍?:2.2V至20V(內(nèi)部生成VGG時4.75V至18V)
  • ?柵極驅(qū)動電壓?:內(nèi)部生成時5.2V至6.8V,外部提供時4.75V至6.2V
  • ?開關(guān)頻率?:300kHz至2MHz
  • ?高側(cè)MOSFET導(dǎo)通電阻?:約15.5mΩ
  • ?低側(cè)MOSFET導(dǎo)通電阻?:約6.5mΩ
  • ?過流保護(hù)閾值?:14.5A至15.5A
  • ?熱關(guān)斷溫度?:約170°C

四、功能特點

  • ?雙通道同步降壓?:支持兩個獨(dú)立的同步降壓轉(zhuǎn)換器
  • ?高精度電流監(jiān)測?:±5%電流監(jiān)測精度
  • ?靈活的控制模式?:可通過SRE引腳選擇同步或非同步模式
  • ?寬輸入電壓范圍?:適應(yīng)多種電源應(yīng)用
  • ?保護(hù)功能?:集成過流保護(hù)、過熱保護(hù)和UVLO/OVLO電路,提高系統(tǒng)可靠性
  • ?高效能?:高開關(guān)頻率和低導(dǎo)通電阻設(shè)計,提高轉(zhuǎn)換效率

五、應(yīng)用信息

  • ?推薦應(yīng)用?:高電流雙相VRM/EVRD電源供應(yīng),如桌面、服務(wù)器、電信和筆記本處理器電源
  • ?設(shè)計指南?:提供了詳細(xì)的引腳功能、電氣特性和應(yīng)用電路示例,幫助用戶快速設(shè)計
聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
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