开关电源知识库

UCC28781 — 02 内部框图与工作原理

依据 UCC28781 SLUSEP2 §7(功能描述,式 1~18)、§8.2.2(式 19~53 中与机理相关部分)、§9/§10。框图与波形为手册原版图翻拍。 拓扑澄清:UCC28781 是单开关过渡模式(TM)ZVS 反激(ZVSF)——初级只有主开关 QL,没有钳位开关/钳位电容(非 ACF)。它的“第二个开关”是次级 SR 管 QSR:SR 的导通时长被主控逐周期自整定,兼做 SR 驱动与 ZVS 能量泵。

本篇总结

  1. ZVS 的本质核算:SR 多开一段时间(tDM),把励磁电流反向拉到 IM- = √(CSW/LM)·VBULK——这个“刚好够”的负电流在死区 tZ 内把开关节点从 VBULK+NPS(VO+VF) 谐振拉到 0 V。多一分是环流浪费,少一分硬开通。
  2. 数字自整定闭环:ZVS 鉴别器只问一个问题——“tZ 窗口内 VSW 跌破 VTH(SWS)(4.04/8.5 V)了吗?”没有 → 下周期 tDM 加一个 LSB;有 → 微调维持。约 15 个周期锁定,器件容差/温度/老化全自动跟踪。
  3. 五段模式是一条“能量刻度尺”:AAM(调峰值电流)→ ABM(调每包脉冲数 2~9)→ LPM(固定 2 脉冲/25 kHz)→ SBP1(压到 VCST(MIN))→ SBP2(最深待机,1.7~8.5 kHz 跳空避人耳);切换阈值链由 VCS、fBUR、VBUR 迟滞共同把守,回程路径各不相同。
  4. 待机 <45 mW 是“集体停电”的结果:芯片自己等 iPhone 级功耗(IWAIT 540 µA),还顺手把隔离驱动器(RUN/PWMH 供电)、GaN 驱动器(S13)、上游 PFC(IPC)全部断粮。
  5. 启动靠“借电”:QS(耗尽型 MOSFET)启动时从开关节点给 CVDD 充电(最大 2 mA 限流),完成后同一颗管子改行做 ZVS 检测——对比高压启动电阻的常续损耗,这是待机功耗核算里最大的一项节省。
  6. 保护哲学是“分层确认 + 全自动恢复”:逐周期硬保护(OCP 3 周期)、定时保护(OPP 160 ms 放行峰值功率)、跨域判据(SCP 在 VDD 掉电瞬间提前判定)、引脚自诊断(RDM/RTZ/CS/P13 开短路)——恢复一律 1.5 s 打嗝,不锁死。
  7. EMI 抖动 23 kHz 是“三赢”设计:高于可闻频段、高于环路纠正能力、且幅度随输出电压两级可变(96/36 mV),接近 AAM/ABM 边界时淡出——抖动不牺牲纹波也不牺牲瞬态。

1. Overview:单开关反激的三座大山与它的高频解法

把反激推到 500 kHz+ 会撞上三座大山:开通损耗(vDS 满压开通,Coss 能量+电流交叠损耗随频率线性涨)、关断电压应力(漏感尖峰)、轻载待机(频率越高,固有损耗越大)。 UCC28781 的答案各有一种方法:

2. 功能框图走读(按信号流)

UCC28781 功能框图(TI SLUSEP2 §7.2 原版,翻拍自手册)

UCC28781 简化应用(TI SLUSEP2 封面原版,翻拍自手册)

从左到右跟一条主控制流走:

  1. 采样层:CS(初级电流,经 RCS/ROPP)→ 峰值电流环;VS(辅助绕组电压)→ 线电压/输出电压/ZCD 三用检测;SWS(开关节点低压段复刻)→ ZVS 鉴别器;FB(光耦电流)→ 模式判决。
  2. 决策层:中央 Adaptive ZVS Control = tDM 优化器(管 PWMH 宽度)+ ZVS 鉴别器(管加/减 LSB)+ 峰值电流环(管 PWML 关断时刻)+ 死区优化器(管 tZ 与 tD(PWML-H))。
  3. 执行层:PWML 强驱动 → QL;PWMH 5 V 逻辑 → 隔离驱动器 → QSR。
  4. 电源管理层:P13 稳压器、S13 开关、RUN/PWMH 供电、Dynamic Bias(等待态关闭内部偏置)。
  5. 故障层:Power and Fault Management 汇总 OCP/OPP/OVP/brown/OTP/P13/S13/XCD/RDM/RTZ 等十余个故障源 → 统一“停开关 + 1.5 s 打嗝”或“UVLO 复位”。

ZVS 自整定实测过程(TI SLUSEP2 图 7-22 原版,翻拍自手册)

上图即决策层工作的实测照:开机时 tDM 不够、IM- 不足,控制器先以谷底开关方式运行(左下放大图,VSW 只摆到半途);十几个周期内 tDM 逐 LSB 加长(中图),直到 VSW 稳定跌破 VTH(SWS)(右图,谷底贴 0 V)——ZVS 环锁定后 tDM 只在 LSB 量级抖动。

3. ZVS 的物理核算(本芯片的核心机制)

3.1 谐振腔与“刚好够”的负励磁电流

QL 关断、QSR(SR)导通后,开关节点被钳在 VBULK+NPS(VO+VF)。SR 多开 tDM 里的“回灌段”,励磁电流被输出电压反向泵成负值;PWMH 关断后,负励磁电流 IM- 成为 LM 与开关节点总电容 CSW 组成的无阻尼谐振腔的初始条件。要在一个死区 tZ 内把 VSW 从平台拉到 0 V,需要的初始电流恰为(DS 式 27):

$$I_{M-}=-\sqrt{\frac{C_{SW}}{L_M}}\,V_{BULK}$$

代入数字(本库 65 W 例:LM = 47 µH,CSW = 70 pF ≈ GaN Coss 30 pF + SR 反射 20 pF + 绕组/PCB 20 pF):

3.2 tZ 不是半个谐振周期——式 (10) 展开

死区下限(DS 式 10):

$$t_{LC(MIN)}=\left[\pi-\cos^{-1}\!\left(\frac{N_{PS}(V_O+V_F)}{V_{BULK(MAX)}}\right)\right]\sqrt{L_M C_{SW}}$$

逐项解读:谐振从平台 VBULK+NPS(VO+VF) 出发往 VBULK 走,反余弦项是“出发角”——出发时已带着 NPS(VO+VF)/VBULK(MAX) 的相位偏置,所以走过的弧长小于半周期。DS 自己的例子:VBULK(MAX) = 375 V、VO = 20 V、NPS = 5 → π − cos⁻¹(102.5/375) = π − 0.412π ≈ 0.588π,约四分之一谐振周期再多一点。 代入本库数字:√(LM·CSW) = √(47µ×70p) = 57 ns → tLC(MIN) = 1.846 rad×57 ns ≈ 106 ns;加上 SR 驱动器传播延迟 tD(DR) ≈ 60 ns(按所选隔离驱动器手册取,待核实),得 tZ(MIN) ≈ 166 ns → RRTZ = 1.12×10¹²×166 ns ≈ 186 kΩ(GaN 系数;03 篇取 187 kΩ)。

VSW 谐振过渡与 RTZ 设定(TI SLUSEP2 图 7-16 原版,翻拍自手册)

图中三个时间段的物理意义:tD(DR) 是 SR 驱动器反应时间(SR 已关、谐振未起);tLC(MIN) 是谐振下摆;tZ(MIN) 是两者之和——PWML 必须等满 tZ 再开,早一纳秒都是硬开通。

3.3 自整定算法:一问一答的数字伺服

ZVS 鉴别器的判据只有一个:tZ 到期时 VSW 是否跌破 VTH(SWS)(SET 选 4.04 V 全 ZVS / 8.5 V 部分 ZVS)。

3.4 两段死区、两套控制律

死区优化器管两个死区,控制律不同:

3.5 一个开关周期的完整时序(AAM 互补开关走读)

        t_on(QL)      t_DM(SR 导通=退磁+负励磁回灌)   tZ
PWML  ┏━━━━━┓
      ┃     ┃
      ┏━━━━━┛                     ┏━━━━━  ← 下一个 ZVS 开通
PWMH       ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━┛
                             ┗━━ ← tD(PWML-H) 死区后 SR 开
IM   0→+IM+ ──退磁──→ 0 ──回灌──→ −IM-   ← 线性段
                              \谐振/↑
VSW      ________ ̄ ̄ ̄ ̄\
                                  \_→ 0 V(VTH(SWS) 命中)
                                  ↑ PWML 零电压开通

按时间轴逐段讲(本库 65 W 例、高线满载数字):

  1. 储能段(t_on ≈ 290 ns):PWML 高,QL 导通,励磁电流以 VBULK/LM ≈ 8 A/µs 爬升到 IM+ ≈ 2.3 A;CS 电压到达 VCST(FB 映射阈值)→ 峰值电流环关断 QL。
  2. 换流尖峰段(数十 ns):QL 关断瞬间漏感电流给 CSW 充电,VSW 冲向平台;SR 经 tD(VS-PWML) 18 ns + 驱动器延迟开通,把次级钳在 VO+VF → 平台确立(VBULK + 102.5 V)。ΔVCLAMP 预算只管这段尖峰。
  3. 退磁段(≈1.0 µs):励磁电流线性下降(斜率 VOR/LM ≈ 2.2 A/µs),能量输往输出;VS 在此期间采样反射输出电压(NVO,决定 LV 模式/抖动幅度档)。
  4. 回灌段(≈0.2 µs):退磁到零后 SR 继续导通(tDM 的“多余”部分),输出电压反向泵励磁电流到 −IM- ≈ −0.46 A——这段宽度就是 ZVS 鉴别器逐周期微调的量。
  5. 谐振过渡段(tZ ≈ 167 ns):PWMH 关断,LM 与 CSW 谐振,VSW 从平台摆向 0 V;SWS 实时监视,鉴别器记录“是否跌破 VTH(SWS)”作为下一周期 tDM ± LSB 的依据。
  6. 再开通:PWML 在 vDS ≈ 0 时开通——零电压、零 Coss 损耗,循环从头开始。

SR 的关断时机安排在第 5 段开头(tD(DR) 延迟后)而非电流过零后拖延——这就是“接近零电流关断”的实现方式,也是 SR 尖峰小的原因。

4. 与 QR 谷底开通的对比核算

维度 QR(如 NCP1342) UCC28781 ZVSF
开通时刻 等漏感自然谐振的谷底(谷底≠0 V) 主动制造并命中 0 V(GaN 档)
谐振能量 退磁残留电流,碰运气 精确配额 IM- = √(CSW/LM)·VBULK
频率自由度 被谐振周期绑架,负载决定 高(tDM/tZ 可编程,200%~300% 延伸)
漏感尖峰 RCD 耗掉 SR 平台承接,能量大部入输出
SR 时序 独立 SR 控制器或误差采样 主控直发,零失配
代价 电路最简 多隔离驱动器/CC-CV 控制器/8 个编程脚

要点:QR 是“停止开关动作等谷底”,UCC28781 是“先把钟摆拉到精确角度再松手”——多出来的控制复杂度,换的是每个周期、全工况的确定性 ZVS。

5. 与 ACF 的异同(兼勘误)

真·ACF(UCC2897A/NCP1568) UCC28781 ZVSF
初级开关 2 颗(主+钳位) 1 颗
钳位电容 有,谐振主角 无
ZVS 能量来源 钳位电容与 LM 的谐振 SR 回灌的负励磁电流
漏感能量 真回收进输出/母线 平台期大部入输出,尖峰段靠 RCD/TVS 后备
QL 关断电压 Vin + 钳位电容电压(伏秒自平衡) Vin + NPS(VO+VF) 平台 + 换流尖峰

为什么容易被误当成 ACF:两者都实现了“低关断应力 + 初级 ZVS”,且 UCC28781 的 SR 平台确实把 QL 关断电压“钳”在 Vin+NPS(VO+VF) 附近——效果像 ACF,结构上却少一套钳位。代价是:SR 必须存在且时序必须准(DS §9 明文要求 SR 是必需器件),且 AAM/ABM 之外(轻载谷底模式)ZVS 主动放弃——轻载效率靠五段模式的低频化去挣,而不是靠硬凑软开关。

6. 五段稳态模式 + 生存模式:一条能量刻度尺

表 7-1 功能模式总表(重排自 DS 表 7-1)

模式 PWMH/SR ZVS 运行方式 进入条件
AAM 使能 是 PWML/PWMH 互补开关,VCST 随负载 重载(>IO(BUR))
ABM 使能 是 突发包(NSW 2~9),fBUR 保持在 24.5 kHz 以上 VCS 达 VCST(BUR)
LPM 禁用 否(谷底) 固定 NSW=2,fBUR=fLPM=25 kHz,VCST 过渡 NSW 降到 2 且 fBUR<fBUR(LR) 连续两包
SBP1 禁用 否 NSW=2,VCST=VCST(MIN),调突发关断时间 VCST 降到 VCST(MIN)
SBP2 禁用 否 VCST 可编程 0.27~0.4 V,fBUR 跳空 1.7~8.5 kHz fBUR < 8.5 kHz
SM(生存) 最后一周期使能 否 VDD 后备脉冲串 VVDD < 13 V 且反馈要求停开关

控制律分区(高输出电压,TI SLUSEP2 图 7-26 原版,翻拍自手册)

6.1 AAM(自适应幅度调制)——重载主力

互补开关 + ZVS 整定使能。负载降 → 峰值电流环压低 IM+,IM- 保持 ZVS 配额不变;TM 运行的天然结果:峰值电流降 → 开关频率升(本库例:低线满载 ≈240 kHz → 高线满载 ≈630 kHz → 高线半载 ≈1.1 MHz,推算)。RUN 恒高,隔离器常供电。 过载出口:VCST 触到 OPP 曲线(≈0.75×VCST(MAX))持续 160 ms → OPP 故障;瞬时顶到 VCST(MAX) 由 PPL 直接承受。

6.2 ABM(自适应突发模式)——中轻载的“量化调节”

VCS 碰到 VCST(BUR)(BUR 脚编程)即进入:每包内峰值电流与 fSW 固定,调的是突发关断时间。突发频率估算(DS 式 12):

$$f_{BUR}=\frac{I_O}{I_{O(BUR)}}\times\frac{f_{SW}}{N_{SW}}$$

代入:IO/IO(BUR) = 0.5、fSW = 500 kHz、NSW = 9 → fBUR ≈ 27.8 kHz。算法闭环:fBUR 跌破 24.5 kHz → NSW 减 1;升破 34.4 kHz(NSW>3)/51.2 kHz(NSW≤3)→ NSW 加 1——始终把可闻噪声(<20 kHz)关在门外,同时脉冲数尽量多(效率最优)。NSW 上限随输出电压变:VVS>2.5 V 时 9、<2.4 V 时 5——低输出电压纹波规格更严,包更小。 防连绑:两个 9 脉冲大包贴在一起(8 个突发周期内出现两次)→ 5 µA 灌入 BUR 脚压低 VBUR → 平滑过渡回 AAM。 内部斜坡补偿:RUN 低后 ICOMP 以 0.214 A/s 爬向 6.75 µA,与 IFB 之和过阈值触发下一包——开关纹波与光耦噪声被坡度顶开,突发环免外部补偿。 包间停电:RUN 拉低 → 隔离器断电(2.2 µs 唤醒延迟在下一包开头);PWML 最小导通时间受前沿消隐限制(此模式)。

6.3 LPM(低功率模式)——软过渡到谷底

固定 NSW = 2、fBUR = fLPM = 25 kHz,VCST 在 VCST(BUR) 与 VCST(MIN) 之间受控过渡。关键技巧:SET 接 REF(Si)时 tON(MIN) ≈ 105 ns / GaN ≈ 110 ns——LPM/SBP 中 PWML 导通时间不再受前沿消隐下限约束,控制环从电流模式切换为电压模式,峰值励磁电流可以压到比 LEB 极限更低的水平,把 25 kHz 突发的激励幅度也压小(可闻噪声三重防线之一)。

6.4 SBP1——把“每包能量”压到底

VCST 钳在 VCST(MIN) = 153 mV,只调突发关断时间。等效待机电流(DS 式 13):

$$I_{VDD(SBP)}=(I_{RUN}-I_{WAIT})\times\left(\frac{2}{f_{SW(SBP)}}+t_{D(RUN-PWML)}\right)\times f_{BUR}+I_{WAIT}$$

代入(fSW(SBP) ≈ 400 kHz、fBUR ≈ 4 kHz):(3−0.54) mA×(5 µs+4.7 µs)×4 kHz ≈ 95 µA,加 IWAIT 540 µA → ≈0.64 mA——比常开 3 mA 省 4.7 倍(本库推算示例)。fBUR 越低越省,于是有了 SBP2。

6.5 SBP2——最深待机 + 人耳跳空

fBUR < 8.5 kHz 后进入:脉冲数加倍(每包 2 脉冲的频率减半),VCST 由 IPC 脚编程到 0.27~0.4 V(更高每包能量换更低频率,静态损耗占比更小)。跳空设计:仅当 VIPC >0.9 V(用户编程了更高极轻载电流)时,SBP2→SBP1 的回程阈值从 8.5 kHz 改为 1.7 kHz——1.7~8.5 kHz 恰是人耳最敏感频段,直接跳过不驻留(DS §7.4.9)。

6.6 生存模式(SM)——为 CVDD 省体积

负载阶跃下降/输出过冲时,反馈环命令停开关,VVDD 靠 CVDD 直接承受。传统做法把 CVDD 加大到承受过整个过冲期;UCC28781 的替代方案:VVDD 跌破 13 V(VVDD(OFF)+VVDD(PCT) = 10.6+2.2 V)时纹波调节器启动,发 PWML 脉冲串把辅助绕组能量泵进来,>13 V 即停。因为此时 VVDD 低于反射输出电压,励磁能量大头流向辅助绕组,几拍就能充满。设计红线(DS §7.4.11):稳态 VVDD 必须设计在 13 V 以上(NA 留匝)、CVDD 只按最长软启动定(式 5)、辅助回路阻抗小(DAUX 串联电阻小、NA 直流电阻 <0.1 Ω)——否则会在 SM 与 SBP 间来回横跳。

6.7 模式切换阈值链(一张图记住五个门口)

重载 → 空载方向的“连续关卡”,每关由一个可测量把守:

关卡 把守量 阈值(typ) 回程条件(防乒乓的关键差异)
AAM→ABM VCS 碰 VCST(BUR) VBUR/3.98(0.7~2.4 V 可编程) AAM 侧 5 µA 灌入把 VBUR 压低 → 回程滞后 ΔVBUR(AAM)
ABM→LPM NSW 降到 2 且 fBUR < fBUR(LR) 连续两包 24.5 kHz 2.7 µA 上拉抬高 VBUR → LPM 更难退出,ΔVBUR(LPM) 迟滞
LPM→SBP1 VCST 降到 VCST(MIN) 153 mV 负载回升即退出(无额外迟滞,VCST 连续过渡)
SBP1→SBP2 fBUR < fSBP2(UP) 8.5 kHz 回程 8.5 kHz(VIPC≤0.9 V)或 1.7 kHz(VIPC>0.9 V 跳空)
任意→SM VVDD < 13 V 且反馈要求停开关 VVDD(OFF)+VVDD(PCT) VVDD 抬回 13 V 即返回原模式

两个设计载体:VBUR 决定“大门口”(ABM 进入点=轻载效率拐点),IPC 决定“地下室”(SBP2 深度与可闻跳空)——两者一前一后把整个轻载区间的“纹波-效率-噪声”三角形调到目标位。所有模式切换都经过 BUR 脚迟滞电流(2.7/5 µA)平滑,这就是 DS 在式 (2)(4) 上花两页篇幅的原因:迟滞不够,模式边界就变成可闻噪声源。

7. 启动与偏置:借电、还电、管电

7.1 启动链(表 7-2 的 A~K 压缩版)

  1. A/B 段:UVLO 闭合内部开关,把 QS(漏极=开关节点)的源极经 RDDS 接到 VDD:VVDD<1.8 V 时 RDDS = 5 kΩ(防 CVDD 对地短路时大电流),>1.8 V 后降为 500 Ω 加速。充电电流(DS 式 8):

$$I_{SWS}=\frac{V_{TH(Q_S)}}{R_{DDS}+R_{SWS}}$$

代入:RDDS+RSWS ≈ 0.5+0.51 kΩ = 1.01 kΩ;由 IVDD(LIMIT) typ 2 mA 反推 QS 阈值 ≈2 V 量级(BSS126 手册为准,待核实)。10 µF 从 0 充到 17 V @2 mA ≈ 85 ms 启动(本库推算)。 2. C/D 段:17 V 到位 → 断开 QS(充电使命结束)→ REF 稳压器建 5 V(17 mA 自限)→ 13 V 稳压器接管 P13(2.2 mA 限流放 CP13,>10 µs 防 P13 开路误判)→ RUN 变高。 3. E~K 段:S13 充到 10 V(隔离器就绪)→ 2.2 µs 唤醒 → 首脉冲谷底开通(tZC 后备)→ 软启动:VCST 先钳 VCST(SM1) = 0.2 V 五拍(输出短路时限流+把频率推高过可闻段),再 VCST(SM2) = 0.5 V,VVS>0.5 V 后放开到 VCST(MAX);VO 就位后辅助绕组接管 VDD 供电——QS 退居二线当 ZVS 检测器。 软启动电流上限可按式 (7) 估算(03 篇 Step 9 代入 ≈4.9 A 次级)。

7.2 省电核算:对比高压启动电阻

传统启动电阻:以 2×470 kΩ 接 375 V 母线为例,启动后若不切除,常续损耗 = 375²/940 kΩ ≈ 150 mW——是 <45 mW 待机目标的 3 倍还多;切除则需高压开关或继电器,成本与可靠性双输。UCC28781 的 QS 方案:只在启动的 85 ms 里借电,之后零静耗,同一颗管子转岗 ZVS 检测——这是“免高压启动电阻”的完整核算(对比数值为业界常规口径,本库推算)。芯片自身核算:等待态 540 µA×20 V ≈ 10.8 mW,EVM 整机待机 42 mW @230 VAC(DS 表 8-1)——其余大头由 RUN/S13/IPC 的“停电管理”逐项抠出来。

7.3 偏置停电管理配套组合

8. SR 协调:直驱的收益与风险

9. X 电容放电与 EMI 抖动

9.1 XCD 状态机(数字全录)

检测:6.62 V 迟滞阈值看交流过零(LZC)。84 ms 判定期内四档阶梯测试电流(0.4→0.775→1.15→1.53 mA,各 12 ms;末档持 48 ms)逐级克服桥二极管漏电流(高线/高温漏电流更大)→ 确认掉电 → XCD_LATCH 置位 → 2 mA 放电最长 300 ms → 700 ms 消隐(平均电流最小化)。验算:1 µF 从 375 V 放到 60 V 需移走 315 µC,按最小放电电流 1.65 mA 需 191 ms < 300 ms ✓(本库推算,DS 声明可放空 1 µF)。故障重启期间 XCD 功能照常工作(由 VDD 而非 REF 供电);交流恢复 → 几乎立即复位故障重启。

9.2 EMI 抖动 23 kHz 的三赢设计

传统抖动 300~500 Hz 会被环路“纠正掉”,压抖动到 kHz 级又进可闻区——UCC28781 因工作频率高,把抖动定在 23 kHz:高于可闻、快于环路响应、EMI 频谱展开有效。三个增值设计:

  1. 前馈增强:抖动叠加在 VCST 上,ZVS 环以前馈方式快速纠正时序误差——抖动不打断 ZVS;
  2. 两级幅度:高输出电压(VVS>2.5 V)±96 mV(EMI 优先),低输出电压 ±36 mV(纹波优先)——USB-PD 多电压档各取所需;
  3. 抖动淡出:VCST 顶到 VCST(MAX) 或底到 VCST(BUR) 时被钳位削平——不侵蚀峰值功率能力,不污染 ABM 波形。 低线折中:IVSL <580 µA(迟滞 580/646 µA)时抖动禁用——低线效率通常定热限,且低线母线纹波本身就是自然抖动源(DS 给的算例:brown-in 设 75 Vac → 90/115 Vac 下抖动自动禁用)。

10. 保护逐个讲机理(表 7-3/7-4 重排)

保护 判据 延迟 动作 物理机理与设计意图
Brown-in IVSL ≤ 365 µA 4 个测试脉冲(首个忽略) UVLO 复位 UVLO 循环里“伸脚试水温”:3 个连续脉冲确认母线真没起来才罢休——防母线纹波谷误判
Brown-out IVSL ≤ 305 µA tBO 55 ms + 3 个验证脉冲 UVLO 复位 55 ms 跨过 50 Hz 三个线周期,纹波谷底短时低不触发;开关被输出过冲打断时 IVSL 无从更新,恢复后 3 个脉冲复核,撤销“表观欠压”
OVP VVS ≥ 4.55 V 3 个 PWML 周期 1.5 s 重启 反射电压检测:光耦失效/反馈断线的最后防线
IOVP VFLT ≥ 4.5 V 750 µs UVLO 复位(恢复 4.43 V) 长延迟滤线路浪涌/ESD 母线过冲;重启后先验 VFLT 再开关
OTP(FLT) RNTC ≤ 9.91 kΩ 50 µs UVLO 复位(RNTC>23 kΩ 恢复) 2.3 倍迟滞强制热点冷却;50 µs 源延迟容许滤波电容。注意等待态 50 µA 源禁用 → 轻载不设防
OTP(FLT 分压式) REF-NTC-RFLT 分压 750 µs 1.5 s 重启 复用 IOVP 阈值,延迟与等待态无关 → 全负载范围设防
OTP(CS 脚) PWMH 高时 NTC 分压 >1.2 V 2 个 PWMH 周期 1.5 s 重启 FLT 被 IOVP 占用时的备胎;PMOS 门控版本覆盖最宽负载
热关断 TJ ≥ 162 °C typ 3 个 PWML 周期 UVLO 复位 芯片自保,不能替代远端 NTC(NTC 贴真实热点)
OPP VCST ≥ VCST(OPP)(≈0.75×MAX) 160 ms 1.5 s 重启 允许 160 ms 峰值功率——PD 里程碑/电机启动的好朋友;线补偿(KLC=25)+输出电压前馈让触发点全线一致。UCC28781A 禁用
PPL VCST ≤ 801 mV — 逐周期 硬上限:PO(MAX) = (0.8/0.6)×PO(OPP) ≈ 1.33×OPP 功率
SCP VDD 掉到 10.6 V 且(VCST>OPP 或 VVS<0.5 V) ≤160 ms 1.5 s 重启 短路时辅助绕组没电、VDD 先掉——不等 160 ms 走完,掉电瞬间即判定,平均短路电流大降(热应力核算)
OCP VCS ≥ 1.22 V 3 个 PWML 周期 1.5 s 重启 变压器饱和/次级绕组短路的逐周期硬保护
CS 短路 首脉冲 >tCSF(2 µs/1 µs 按 SET/RRDM) 无 1.5 s 重启 电流反馈断链 → 首脉冲失控变宽;tCSF 按 GaN 高频档(RRDM<55 kΩ)收紧到 1 µs
CS 开路 4 µA 拉到 3.3 V > 1.22 V 3 个周期 1.5 s 重启 高阻态自暴露
P13 开路/过压 10 µs 内 VP13 未建/VP13>15 V×3 — UVLO 复位 QS 检测网络失效保护:栅悬空由 DP13 后备
RDM/RTZ 开短路 UVLO 期电流超界 — UVLO 复位 ZVS 算法的“传感器坏标定”直接禁飞
外部关断 REF 拉低 <4.5 V — 持续重启循环 给系统级 ON/OFF 留的后门

精炼要点

要点 数值/机理 为什么重要
IM- 配额公式 √(CSW/LM)·VBULK ZVS 的能量配平——CSW 每大 10 pF,环流多一分
tLC 不是半周期 π−cos⁻¹(VOR/VBULK) 弧长 ≈0.59π 死区按此算,误差直接变硬开通
锁定速度 ~15 周期 瞬态后自愈,免调试
模式刻度尺 AAM→ABM→LPM→SBP1→SBP2 每段解决“频率/纹波/可闻噪声/待机”的一个矛盾
待机三项限制 540 µA 底耗+停电管理+跳空 42 mW 实测的分解路径
启动=借电 QS 2 mA×85 ms 后零静耗 对比启动电阻 150 mW 常续损耗
OPP/PPL 配比 0.75 / 1.0(tOPP 160 ms) 峰值功率放行 1.33 倍,PD 友好
SCP 快判 VDD 掉电瞬间 短路平均电流大降=热安全
SR 必需 负励磁电流之源 没有受控 SR 就没有 ZVS

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