UCD7138器件是一款帶體二極管的 4A 和 6A 單通道 MOSFET 驅(qū)動器 傳導感應和報告，是一款高性能驅(qū)動器，允許 Texas Instruments UCD3138A數(shù)字 PWM 控制器，可實現(xiàn)高級同步整流 （SR） 控制。這 該器件包含一個高速柵極驅(qū)動器、一個體二極管導通感應電路和一個導通器 延遲優(yōu)化電路。該器件適用于大功率、高效率隔離 需要 SR 死區(qū)時間優(yōu)化的轉(zhuǎn)換器應用。

UCD7138 器件提供非對稱軌到軌 4A 拉電流和 6A 灌電流峰值電流 驅(qū)動能力。較短的傳播延遲和快速的上升和下降時間可實現(xiàn)高效的 在高頻下運行。具有 –150 mV 閾值的內(nèi)部高速比較器可檢測 體二極管導通并將信息報告給 UCD3138A 數(shù)字功率控制器。這 UCD7138器件能夠感應低至 10 ns 的體二極管導通時間。SR 開啟邊緣 由 UCD7138 設(shè)備進行優(yōu)化。SR 關(guān)斷邊沿由 UCD3138A 數(shù)字電源優(yōu)化 控制器，用于分析 UCD7138 DTC 報告的體二極管導通信息 針。
*附件：UCD7138 具有體二極管傳導感應和報告功能的 4A 和 6A 單通道同步整流器驅(qū)動器數(shù)據(jù)表.pdf

該芯片組的優(yōu)勢包括通過最小化體二極管來最大限度地提高系統(tǒng)效率 導通時間、穩(wěn)健快速的負電流保護和簡單的接口。

特性

• 具有體二極管
  傳導感應的低側(cè)柵極驅(qū)動器
• 柵極關(guān)斷邊沿體二極管導通
  報告
• Gate Turnon Edge Delay 優(yōu)化
• 與 UCD3138A系列數(shù)字功率控制器中的死區(qū)時間補償 （DTC） 模塊配合使用：
  • 自動或手動調(diào)整
    柵極導通和關(guān)斷邊緣的死區(qū)時間
  • 負電流保護
• –150mV 體二極管傳導感應
  閾值
• 能夠感應
  低至 10 ns 的體二極管導通時間
• 4A 峰值拉電流和 6A 峰值灌電流驅(qū)動
  電流
• 快速傳播延遲（典型值為 14ns）
• 快速上升和下降時間（典型值為 5ns）
• 高達 2MHz 的工作頻率
• 4.5V 至 18V 電源范圍
• 軌到軌驅(qū)動能力
• V抄送欠壓鎖定 （UVLO）
• 6 引腳 3mm × 3mm WSON-6 封裝

參數(shù)

方框圖

一、概述

UCD7138是一款高性能的單通道同步整流器驅(qū)動器，具有體二極管傳導感應和報告功能。該器件適用于需要優(yōu)化死區(qū)時間的高功率、高效率隔離轉(zhuǎn)換器應用，如LLC轉(zhuǎn)換器和硬開關(guān)全橋轉(zhuǎn)換器。

二、特性

• ?高性能驅(qū)動?：提供4A源電流和6A沉電流峰值驅(qū)動能力，支持高達2MHz的操作頻率。
• ?體二極管傳導感應?：內(nèi)部高速比較器具有-150mV閾值，可檢測體二極管傳導并在10ns內(nèi)報告給UCD3138A數(shù)字功率控制器。
• ?死區(qū)時間優(yōu)化?：通過UCD7138的開通邊緣延遲優(yōu)化和UCD3138A的數(shù)字功率控制器分析體二極管傳導信息，實現(xiàn)死區(qū)時間的自動或手動調(diào)整。
• ?負電流保護?：快速且魯棒的負電流保護，防止功率器件損壞。
• ?簡化設(shè)計?：與UCD3138A芯片組合使用，可簡化設(shè)計并消除生產(chǎn)中的諧振箱校準需求。

三、引腳配置與功能

UCD7138采用6引腳WSON封裝，引腳功能包括：

• ?IN?：門驅(qū)動輸入，連接至UCD3138A的數(shù)字控制器DPWM輸出。
• ?DTC?：體二極管傳導時間報告輸出，連接至UCD3138A的DTC0或DTC1引腳。
• ?V CC?：IC供電輸入，電壓范圍4.5-18V。
• ?OUT?：門驅(qū)動輸出，連接至同步整流MOSFET的柵極。
• ?VD?：漏電壓感應輸入，連接至受控MOSFET的漏極，用于檢測體二極管傳導。
• ?CTRL?：開通邊緣優(yōu)化控制輸入，連接至地以禁用開通邊緣優(yōu)化，或浮空/連接至邏輯高以啟用。

四、應用

• ?LLC轉(zhuǎn)換器?：在LLC轉(zhuǎn)換器中，UCD7138和UCD3138A芯片組可使同步整流器近似理想二極管的行為，提高系統(tǒng)效率。
• ?硬開關(guān)全橋轉(zhuǎn)換器?：適用于需要優(yōu)化死區(qū)時間以提高效率的全橋轉(zhuǎn)換器應用。

五、典型應用電路

文件提供了半橋LLC轉(zhuǎn)換器的典型應用電路圖，詳細說明了UCD7138和UCD3138A的連接方式以及如何在電路中實現(xiàn)體二極管傳導檢測和死區(qū)時間優(yōu)化。

六、設(shè)計指南

• ?布局建議?：包括驅(qū)動器件應盡量靠近電源和地、V CC旁路電容應盡可能靠近驅(qū)動器件放置等。
• ?DTC檢測窗口設(shè)置?：詳細說明了如何通過測量VD、IN和DTC波形來設(shè)置DTC檢測窗口，以確保系統(tǒng)正確運行。
• ?負電流故障保護設(shè)置?：介紹了如何通過設(shè)置UCD3138A的DTC模塊中的故障閾值寄存器來防止負電流發(fā)生。

七、性能提升

通過優(yōu)化同步整流器的開通和關(guān)斷邊緣，UCD7138和UCD3138A芯片組可顯著提高系統(tǒng)效率。文件提供了優(yōu)化前后的效率對比曲線，展示了在不同負載條件下的效率提升。