UCC1837
UCC2837
UCC3837
8引脚n -FET的线性稳压控制器
特点
板载电荷泵驱动
外部N -MOSFET
输入电压低至3V
占空比模式过电流
保护
非常低压差
低外部组件数
输出电压低至1.5V
描述
该UCC3837线性稳压控制器包含了所有的功能,再
需要准备使用外部非常低压差线性稳压器
N沟道MOSFET的导通晶体管。该装置可从操作
输入电压低至3V ,并能提供高的电流水平,从而亲
为人们提供定制的处理器电压,高效率的线性解决方案,总线中的
mination电压和低于3V其他逻辑电平的电压。在船上
电荷泵可产生栅极驱动电压可驱动一个外部的
N-MOSFET这是最佳的低压差电压和高效率。
此IC的广泛的通用性允许用户优化的设置
这两个电流限制和输出电压超出或应用程序之间
标准的三端线性稳压范围。
这8引脚控制器IC采用占空比限流技术,
提供峰值瞬态负载能力,同时限制平均
传输晶体管的在故障条件下的功耗。见
有关详细信息,应用程序部分。
框图
VDD
1
CS
8
收费
泵
电流检测
扩音器
140mV
+
帽
2
水平
移
5
VOUT
误差放大器器
6
FB
UVLO
电流检测
比较
100mV
+
定时器
1.5V参考
3
GND
7
CT
4
COMP
UDG-99145
SLUS228A - 1999年8月
UCC1837
UCC2837
UCC3837
绝对最大额定值
所有引脚参考GND 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 -0.3V至+ 15V
CS , CT , FB 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 -0.3V到VDD + 0.3V
储存温度。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 -65 ° C至+ 150°C
结温。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 -55 ° C至+ 150°C
引线温度(焊接, 10秒)。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 + 300℃
接线图
DIL - 8和SOIC - 8 (顶视图)
J或N包装,D套餐
电流是积极进入,负出指定的终端。
咨询数据手册的热限制包装节
和包的考虑。
电气特性:
除非另有规定,T
A
= -55 ° C至125°C的UCC1837 , -25°C至85°C
为UCC2837和0℃至70℃ UCC3837 ; VDD = 5V ,C
T
= 10nF电容,C
帽
= 100nF的。
参数
输入电源
电源电流
欠压锁定
最低启动电压
启动后最小电压
迟滞
参考(注1 )
V
REF
25°C
0 ° C至70℃
-55 ° C至125°C
电流检测
比较器的失调
比较器的失调
放大器的失调
输入偏置电流
目前故障定时器
CT充电电流
CT放电电流
CT断层低阈值
阈值的CT断层喜
故障占空比
误差放大器器
输入偏置电流
开环增益
跨
充电电流
放电电流
-10μA至10μA
V
COMP
= 6V
V
COMP
= 6V
60
2
20
10
0.5
90
5
40
25
8
60
40
2
A
dB
mmho
A
A
V
CT
= 1V
V
CT
= 1V
16
0.4
0.4
1.3
2
36
1.2
0.5
1.5
3.3
56
1.9
0.6
1.7
5
A
A
V
V
%
V
CS
= 5V
0 ° C至70℃
-55 ° C至125°C
90
85
120
100
100
140
0.5
110
115
160
5
mV
mV
mV
A
1.485
1.470
1.455
1.5
1.5
1.5
1.515
1.530
1.545
V
V
V
2.00
1.6
0.25
2.65
2.2
0.45
3.00
2.6
0.65
V
V
V
VDD = 5V
VDD = 10V
1
1.2
1.5
2
mA
mA
测试条件
民
典型值
最大单位
2
UCC1837
UCC2837
UCC3837
电气特性:
除非另有规定,T
A
= -55 ° C至125°C的UCC1837 , -25°C至85°C
为UCC2837和0℃至70℃ UCC3837 ; VDD = 5V ,C
T
= 10nF电容,C
帽
= 100nF的。
参数
FET驱动器
峰值输出电流
平均输出电流
最大输出电压
V
帽
= 10V , VOUT = 1V
VOUT = 1V
VDD = 4.5V ,我
OUT
= 0A
VDD = 4.5V ,我
OUT
= 10μA , 0 ° C至70℃
VDD = 4.5V ,我
OUT
= 10μA , -55 ° C至125°C
电荷泵
CAP电压
VDD = 4.5V时, C / S = 0V
VDD = 12V ,C / S = 0V
11
12.5
15
16.5
V
V
0.5
25
8.4
8
7.5
1.5
100
9.7
9
9
2.5
175
mA
A
V
V
V
测试条件
民
典型值
最大单位
注1:这是定义为FB上的电压导致8V的VOUT上的直流电压。
引脚说明
CAP :
电荷泵电路的输出。电容器
连接该引脚与GND提供的
浮动偏置电压的N沟道MOSFET栅极
驾驶。最少一个0.01μF的陶瓷电容是消遣
ommended 。 CAP可直接连接到一个外部
纳尔调节源例如+ 12V,在这种情况下
外部电压将成为源,用于驱动所述
N沟道MOSFET 。
COMP :
互导误差的输出扩增
费里和电流检测放大器。用于补偿
电压回路的小信号特征(和
当电流检测放大器的有源电流检测
以上curret模式)。
CS :
负电流检测输入信号。该引脚
应通过一个低噪声路径被连接到低
电流检测电阻的一侧。
CT :
输入到占空比定时器电路。电容器
此引脚与GND相连,设置最大
开的过电流保护电路的时间。见
对于编程指令的应用部分。
FB :
电压误差放大器的反相端,
用于反馈的输出电压与比较
内部参考电压。额定直流工作
电压此引脚为1.5V
GND :
该设备的参考地。为了获得准确的输出
把电压调节, GND应参考的
输出负载接地。
VDD :
系统输入电压连接到该
点。 VDD必须高于3V 。 VDD还充当1
电流检测放大器和比较的一面。
VOUT :
该引脚直接驱动外部的门
N-MOSFET导通元件。典型的输出阻抗
该引脚为6.5kΩ 。
应用信息
拓扑结构和基本操作
UNITRODE应用笔记U- 152的详细设计
采用N沟道低压差线性稳压器
MOSFET作为一个导通元件,以及应作为一个
引导用于理解该电路的操作
在如图3所示。 1 。
电荷泵操作
该UCC3837的内部电荷泵被设计为
创建等于3倍的输入VDD的电压的电压
在CAP引脚。有一个内部5V钳位在输入
电荷泵然而这确保了在该电压
第不超过所述集成电路的收视率。这个上限
电压用于提供栅极驱动电流到克斯特
纳尔通元件以及偏置电流到内部节
3
该UCC3837本身的系统蒸发散。电荷泵输出具有
80kΩ的典型阻抗和因此装载
在IC和外部栅极驱动器降低了电压
从它的理想水平。该UCC3837可以在几个操作
状态,包括具有所述误差放大器被禁用(关
下) ,在正常的线性调节模式,并且在超速
模式,其中线性调节器响应于一个转录
过性负载或线路状况。最大输出电压
可在VOUT与示于图2对于这些不同的
的操作模式。
电荷泵的输出被设计来提供的10μA
到其通常的平均负载电流
MOSFET栅极电容出现在VOUT口来
在CAP中使用的电容值被选择,以提供含率
UCC1837
UCC2837
UCC3837
应用信息
5V
R1
0.020
15
14
OVERDRIVE
线性稳压器
E / A禁用
C1
330F
1
UCC3837
CS
VDD
VOUT
5
8
Q1
IRL2203N
或同等学历
3.3V
R2
1.8k
FB
6
R3
1.5k
C3
1000F
13
12
11
VOUT
10
9
8
7
6
5
开/关
Q1
0.1F
2
帽
7
0.1F
R
COMP
10k
C
COMP
820pF
4
CT
COMP
GND
3
3
4
5
6
7
VDD
8
9
10
11
12
图2.典型的V
输出(最大)
与VDD。
UDG-99137
图1.典型应用5V到3.3V , 5A
该CAP电压应外部负载超过
平均电流,从而在负载和线路发生转录
过性条件。 CAP的值还决定了
线性调节器的启动时间。在电容上的电压
电荷与由所述确定的时间常数
电荷泵的输出阻抗(通常为80kΩ )和
关于第电容器的值。
外部电压例如+ 12V可以绑在
直接CAP引脚,以确保VOUT ,较高的值
当一个标准电平的MOSFET被用于可能是有用的或
当VDD非常低,所得到的VOUT的电压
可能需要更高。与施加的外部源
以CAP ,在VOUT的最大电压将近似
三方共同1V以下外部source.The外接+ 12V
来源应该使用最少的去耦至GND
一个0.01μF的电容。
选择一个通行证元
该UCC3837设计为与N沟道用途
MOSFET导通元件而已。设计师可以选择
根据逻辑电平标准或门级MOSFET
上的输入电压,要求的栅极驱动器,以及
在VOUT如前面所讨论可用的电压。
MOSFET的选择应根据要求退学
电压和栅极驱动的特点。较低的
DS ( ON)
的MOSFET时使用低压差是必需的,但是这
MOSFET的类型将具有更高的栅极电容,它
可能会导致较慢的瞬态响应。
线性调节使用的MOSFET通常操作
在阈值电压和之间的栅极电压
栅平台电压,以维持高的增益。这
4
操作模式是线性的,因此,信道重新
电阻是否高于制造商公布
R
DS ( ON)
值。在MOSFET应仅在被操作
瞬态条件下的非线性(开关)模式,
当最小压差电压是必需的。
禁用UCC3837
接地CAP引脚将删除的驱动电压和
有效地禁止输出电压。使用该装置
CAP的短的输出应该有一个非常低的漏
当前当在OPEN状态下,由于甚至几
微安将降低电荷泵电压。
禁用UCC3837的第二种方法是将一
C两端短路
COMP
。这将是有优势的
的更快的重新启动时间是在CAP上的电压将不
完全放电。电荷泵将被加载
下由错误的典型40μA充电电流
放大器具有这样的结构,导致较低的电压
年龄CAP 。
补偿误差放大器
利用MOSFET作为外部旁路元件介绍 -
得到最极控制环路中的是的一个函数
UCC3837输出阻抗,R
OUT
通常6.5kΩ和
MOSFET的输入栅极电容。图。 3表示
在一个线性调节器的正常工作使用
MOSFET的栅极电容,可以直接预测
从MOSFET的特性的电荷曲线,使用
关系:
C
IN
=
Qgth
VGTH
这极可能通过编程零频被取消
昆西上UCC3837误差放大器的输出
等于极点频率。因此:
UCC1837
UCC2837
UCC3837
应用信息(续)
对于图中所示的应用电路。 1 ,在电压
误差放大器的输出将400mV的迅速增加
由于40μA电流至R
COMP
。错误上午
plifier就会杀了每微大约为50mV
第二个为40μA C充电
COMP
.
从IRL2203N数据表,所要求的典型门
电压在室温下,以提供图5A是2.6V 。该
阈值的装置是约1.5V 。从
为IRL2203N ,大约7nC栅极电荷曲线
充电需要改变从1.5V的栅极电压
至2.6V 。 ,具有1.5mA的栅极驱动电流,在规定的时间
进行充电,因此在栅极是4.7μs 。
过流保护和热管理:
过流保护是通过UCC3837的IN-提供
ternal电流放大器和过流比较器。如果在
任何时间跨过电流检测电阻器上的电压
越过比较器阈值,则UCC3837开始
以调制输出驱动器,在3%的占空比。中
关于时间的3 % ,如果当前的势力140MV跨越
感测放大器,该UCC3837将进入一个恒定的输出
把当前模式。图。图4示出的周期性的重试
在故障条件下的UCC3837 。请注意,在初始
故障时间比由于随后的周期中不再
事实是,定时电容器完全放电
必须首先充电至0.5V的复位阈值。
UDG-97046
图3. MOSFET的导通特性。
F
极
=
2
π
C
IN
R
OUT
2
π
R
COMP
C
COMP
1
1
F
零
=
F
极
=
R
COMP
C
COMP
=
1
2
π
F
极
其中C
IN
是MOSFET的输入电容和R
OUT
is
VOUT的输出阻抗。
C的值
COMP
应该是足够大的
连接到COMP寄生不影响零频
昆西。建议最少220PF的。
瞬态响应
线性稳压器的瞬态性能内置US-
荷兰国际集团的UCC3837可以通过了解来预测
瞬态事件的动态。考虑负载瞬变
过性图的应用电路上。 1,其中,所述输出
从低值到高值电流的步骤。最初,
输出电压将下降,作为输出的函数
电容器ESR倍的负载电流的变化。在重
sponse到FB降低反馈电压时,
UCC3837误差放大器将增加充电电流
为40μA典型值。该放大器的输出将
因此,首先步进的电压比例作出回应
佐丹奴国40μA次
COMP
,然后斜坡向上亲
portional为40μA和C的值
COMP
。动态
响应因此可以通过增加能够提高
R
COMP
并降低
COMP
.
VOUT的值将增加的量相同的
加在误差放大器的输出。该UCC3837输出
把栅极驱动电流,但是,在内部限制
1.5毫安。的电压在EX-的栅极的响应
因此ternal传输元件是1.5毫安的函数
驱动电流和外部栅极电荷,所获得
从MOSFET的数据表中的栅极电荷曲线。
5
UDG-97046
图4.负载电流,定时电容电压和
在故障条件下的输出电压。