UCC39411低功耗同步升壓轉換器評估套件設計解析

在電子設計領域，低功耗同步升壓轉換器的應用越來越廣泛。UCC39411/2/3評估套件為工程師提供了一個評估該系列低功耗同步升壓轉換器在典型應用電路中性能的平臺。下面我們就來詳細了解一下這個評估套件的相關設計要點。

文件下載：UCC39411EVM.pdf

評估套件概述

UCC39411/2/3評估套件可用于評估UCC39411/2/3低功耗同步升壓轉換器在典型應用電路中的性能。其原理圖如圖1所示，該套件可以配置為評估UCC39411系列的任何版本。

UCC39411/2/3的特性

封裝與供電特性

• 封裝：采用8引腳TSSOP封裝。
• 啟動與工作電壓：在(VBAT ≥1V)的滿載條件下可保證啟動，啟動后可低至0.5V工作。
• 輸入電壓范圍：具有1V至3.2V的寬輸入電壓范圍。
• 輸出功率：當(VBAT)低至0.8V時，可提供200mW的輸出功率。
• 二次電源：可通過單個電感器提供二次電源電壓。

功能特性

• 關斷功能：關斷時輸出完全斷開。
• 控制模式：采用自適應電流模式控制，以實現(xiàn)最佳效率。
• 低關斷電流：具有低關斷電源電流。
• 復位功能：內(nèi)置可編程復位脈沖寬度的復位功能。

輸出電壓編程

評估板出廠時，UCC39411可調(diào)版本已編程為3.3V輸出。對于UCC39411可調(diào)版本，輸出電壓由電阻分壓器R1和R2根據(jù)1.25V的內(nèi)部參考電壓進行編程，公式為(V_{OUT }=1.25 cdotleft(1+frac{R 1}{R 2}right))。需要注意的是，反饋引腳的戴維南阻抗必須大于200kΩ。在設計UCC39411 IC（可調(diào)輸出）時，必須安裝電容C5，否則會導致輸出電壓紋波過大。

芯片關斷

可以使用SW1來關斷芯片并禁用輸出。將SW1切換到關閉位置會將SD/FB引腳（引腳4）拉至地，從而關斷芯片；將SW1切換到開啟位置會使SD/FB引腳浮空，從而啟用芯片。

元件選擇

電感器選擇

在大多數(shù)應用中，22μH的電感值效果最佳，但10μH至100μH之間的值也是可以接受的。較低值的電感器通常具有較低的ESR和較小的物理尺寸。由于滯回控制器的特性，較大的電感值通常會導致更大的整體電壓紋波。建議電感的ESR在滿載運行時小于0.15Ω。

輸出電容器選擇

一旦選擇了電感值，輸出電容器的值將決定輸出紋波電壓。最壞情況下的峰 - 峰紋波電壓由輸出電容器的ESR和電容值兩個因素決定，公式為(Delta V=frac{I{C L}^{2} cdot L}{2 cdot C cdotleft(V{O}-V{B A T}right)}+I{C L} cdot E S R{C{O U T}})。評估板配備了一個ESR為100mΩ的100μF Sprague鉭表面貼裝電容器，在200mW輸出時輸出電壓紋波為20mVP - P。

輸入和VGD電容器選擇

UCC39411在VBAT上不需要大的去耦電容即可正常工作，大多數(shù)應用中10μF的電容就足夠了。當電容值足夠大以去耦源阻抗時，可實現(xiàn)最佳效率。在VGD上使用10μF的電容應該足以在滿載條件下保證UCC39411的正常運行。

復位周期設置

RESET引腳（開漏）提供有關VOUT狀態(tài)的指示。如果VOUT降至其標稱值的10%以下，RESET（引腳5）將變?yōu)榈碗娖健Ｉ想姇r，RESET將保持低電平，直到輸出達到其標稱值的90%且復位周期已過。復位周期由放置在CT（引腳6）上的電容設置，公式為(T_{R E S E T}=C T cdot 2.5 × 10^{6})秒。

莫仕連接器

除了安裝在板上的AA電池座外，還有一個5引腳的莫仕連接器供用戶根據(jù)需要進行接口連接。連接器的引腳排列如圖1所示，連接器的引腳1位于電路板的左上角。

重要注意事項

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在使用UCC39411低功耗同步升壓轉換器進行設計時，工程師們需要綜合考慮以上各個方面的因素，以確保設計的電路能夠滿足實際應用的需求。大家在實際設計過程中遇到過哪些類似的挑戰(zhàn)呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。