多模高频pwm控制器ucc39421-2及其应用

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1、多模高频PWM控制器UCC39421/2及其应用

2、第1摘要：UCC39421/2是高效多模式高频P控制器。文章简要介绍了UCC39421/2的功能特点，详细论述了UCC39421/2的构成原理及引脚功能，给出了UCC9421/2控制器的应用方法及应用电路。关键词：多模高频P控制DC/DC变换UCC39421/21UCC39421/2的功能特点UCC39421/2是一种高效低功率DC/DC转换器。它在很宽的工作电源下具有很高的效率，并可提供编程上电复位功能，该芯片带有独立的低压检测比较器，同时具有

3、脉冲调制、限流和低电流关断（5μA）功能，可广泛应用于蜂窝、录呼机、PDAs以及其它手持设备中。UCC39421/2具有以下特点：*采用高效升压单端初级电感控制，SEPIC或回扫（反向升压）拓扑结构，输入电压既可高于也可低于输出电压；*输入电压低（最小为1.8V）；*能驱动外部FETs以获得较大电流；*具有高达2MHz的振荡频率；*可同步操作；*具有可编程变频模式，可优化功率和效率；*具有脉冲调制限流功能；*功耗极低，睡眠模式下的供电电流为150μA，关断模式下的供电电流仅为5μA。PFM：PF

4、M（脉冲频率调制）模式门限编程引脚。将此脚连到FB或VOUT引脚的电阻分压器上可设置PFM的门限。不用此功能时，应将PFM与GND相连；PGND：控制器功率地；RECT：同步整流器输出。使用时此脚可与P沟道或N沟道MOSFET的栅极直接相连，亦可通过一个廉价的电阻与MOSFET的栅极相连；RSEN：同步整流器转换端。在升压模式，此端通过一只1kΩ电阻与二只MOSFET管相连，并与电感的一端相连；在回扫和SEPICF时，此端通过只1kΩ电阻与同步整流器MOSFET的漏极和耦合电感的付边绕组连接处相

5、连；RSADJ：复位延时电容连接端。使用时从此脚到GND应连一个延时电容（UCC39421无此引脚）；RSEL：同步整流使用N沟道或P沟道MOSFET选择端。当RSEL与GND相连（低电平）时，同步整流器使用N沟道MOSFET；当RSEL与VIN相连（高电平）时，同步整流器用P沟道MOSFET；RESET：复位信号输出端（UCC39421无此脚）；RT：振荡电阻连接端。应用中，此端到GND之间应连一电阻，以决定内部振荡器的振荡频率。振荡电阻RT与内部振荡器的振荡频率f0之间的关系为：f0(MHz

6、)=50/RT(kΩ)SYNC/SD：同步/关断输入。其作用是使控制器的开关频率与内部时钟频率同步或关闭控制器。VPUMP：电荷泵输出。应用时此脚与地位连接一只1μF电容。VOUT：控制器输出引脚；VIN：电源输入引脚。应用时此脚与GND之间应连一只0.1μF的去耦电容；VDET：低电池电压检测输入端（UCC39421无此引脚）。3应用3.1拓扑结构与同步整流器UCC39421/2可用来构成BOOST、Flyback及SEPIC拓扑。此时，该控制器可在Vin=1.8～8V下工作。应用中可根据输入

7、电压和输出电压选择合适的拓扑类型，表1列出了UCC39421/2的VIN、VOUT和拓扑之间的关系。表1输入输出电压与拓扑的关系电池类型电池数目VIN范围VOUT（V）拓扑结构碱性或镍镉、镍氢21.8V～3.0V3.0<V<8.0升压32.7V～4.5V2.5<V<3.9回扫或SEPIC4.5<V<8.0升压V>8.0非同步升压锂离子12.5V～4.2V2.5<V<3.6回扫或SEPIC4.2<V<8.0升压V>8.0非同步

8、升压UCC39421/2既可驱动N海道MOSFET，亦可驱动P沟道MOSFET同步整流器。当RSEL引脚与GND相连时，RECT脚可为N沟道MOSFET提供驱动输出信号；而当RSEL脚与VIN相连时，RECT脚则为P沟道MOSFET提供驱动输出信号。其拓扑类型、VOUT与同步整流器的关系如表2所列。表2拓扑类型、VOUT与MOSFET的关系拓扑VOUT（V）同步整流器升压3.0<V<8.0P沟道MOSFETV<4.0N沟道MOSFETV>8.0非同步升压回扫2.5<

9、VV3.0N沟道MOSFET3.0<V<8.0N沟道MOSFETSEPIC3.0<V<8.0P沟道MOSFET3.2典型应用电路图3所示是UCC39422的典型应用电路，图中给出了外围元件的连接关系。对于UCC39421来说，它与UCC39422相比，仅少了一个独立低电池电压检测电路复位电路，其余均相同。在图3电路中，与UCC39422脚11（VDET）相连的R1、R2构成的电阻分压器的作用是检测电池的低电压。图5运用N沟道MOSFET同步整数流器不带电荷泵输入的回扫变换