UCC14240-Q1 需要 21V<VIN<27V 范圍內(nèi)的 24V 標稱直流輸入電壓。12V HEV、EV 電池是產(chǎn)生 24V 電壓的主要來源,由于兩者都位于 LV 側(cè),非隔離式直流/直流轉(zhuǎn)換器可用于提供所需的 24V。大多數(shù) 12V EV 電池的最小/最大電壓范圍通常在 6V<VBAT<28V 之間,但最高可達 40V。UCC280x-Q1 系列的通用 PWM 控制器是一個不錯的選擇,因為其提供廣泛的 12V 兼容 UVLO 選項。這些 PWM 是具有汽車級溫度額定值、符合 AEC-Q100 標準的控制器,可提供 50% 或 100% 最大占空比,并采用標準 8 引腳 SOIC 封裝。在半分布式架構(gòu)中,與 UC14240-Q1 兼容的反激式轉(zhuǎn)換器僅需要為高側(cè)提供至少 7.5W(3 個 UCC14240-Q1)的功率,對于完全分布式偏置架構(gòu),則需要 15W。
設(shè)計一個能夠提供足夠電流以滿足多達六個 UCC14240-Q1 偏置穩(wěn)壓器同時開啟的啟動需求的前置穩(wěn)壓器至關(guān)重要。根據(jù) 12V 電池的電壓范圍,合適的前置穩(wěn)壓器拓撲可以是升壓、SEPIC、反激式或推挽式直流/直流轉(zhuǎn)換器。應(yīng)考慮以下建議:
- 升壓、SEPIC 或反激式拓撲是連接到 UCC14240-Q1 輸入電壓的電壓源。根據(jù)總偏置功率和初級啟動電流,一定要確保前置穩(wěn)壓器上有足夠的輸出電容來保證可靠的啟動。
- 在連續(xù)導(dǎo)通模式 (CCM) 下工作時,升壓、SEPIC 和反激式拓撲都有一個右半平面零點 (RHPZ) 作為其控制環(huán)路受控體的一部分。最小 RHPZ 頻率將強制降低交叉頻率以確保環(huán)路穩(wěn)定性。交叉頻率較低將導(dǎo)致啟動期間的動態(tài)響應(yīng)較差,從而導(dǎo)致輸出電壓下沖低于 UCC14240-Q1 最小輸入。當前置穩(wěn)壓器輸出上沒有足夠的儲能電容時,由于 UCC14240-Q1 輸入電壓不足,這可能會導(dǎo)致啟動抖動甚至啟動失敗?;蛘撸瑢⑦@些轉(zhuǎn)換器拓撲設(shè)計為在不連續(xù)導(dǎo)通模式 (DCM) 下作為電流模式控制 (CMC) 運行很有幫助。這將減輕 RHPZ 的影響,并可實現(xiàn)更高的交叉頻率、更好的環(huán)路穩(wěn)定性和改善啟動期間的動態(tài)響應(yīng)。
- 在 CCM、CMC 下工作時,如果升壓、SEPIC 或反激式的占空比遠高于 50%,則可能需要進行大量的斜率補償以防止次諧波振蕩的發(fā)生。在輕載啟動期間,控制將顯示為電壓模式控制 (VMC),但補償將針對 CMC。當在 DCM、CMC 下工作時,由于不需要進行斜率補償,故消除了該問題。
- 推挽式前置穩(wěn)壓器與升壓、SEPIC 或反激式不同。推挽是一種降壓派生的拓撲,其中包括一個輸出電感器,使其顯示為 UCC14240-Q1 輸入的電流源。推挽非常適合低輸入電壓運行,例如 12V,并且這種拓撲沒有 RHPZ 的問題,因此控制環(huán)路交叉相對要高得多。
- 無論使用哪種拓撲,都建議在 UCC14240-Q1(或多個 UCC14240-Q1)嘗試啟動之前讓前置穩(wěn)壓器輸出達到完全穩(wěn)壓。