UCD7242 數(shù)字雙路同步降壓電源驅(qū)動(dòng)器技術(shù)手冊(cè)

UCD7242 是一個(gè)完整的電源系統(tǒng)，可隨時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)獨(dú)立的降壓電源。高側(cè) MOSFET、低側(cè) MOSFET、驅(qū)動(dòng)器、電流傳感電路和必要的保護(hù)功能都集成到一個(gè)單片解決方案中，以實(shí)現(xiàn)最小尺寸和最高效率。驅(qū)動(dòng)電路為同步降壓電路中的高側(cè) NMOS 開(kāi)關(guān)和低側(cè) NMOS 同步整流器提供高充電和放電電流。MOSFET 柵極由內(nèi)部穩(wěn)壓 V 驅(qū)動(dòng)至 +6.25 VGG系列供應(yīng)。內(nèi)部 VGG系列可以禁用穩(wěn)壓器，以允許用戶(hù)提供獨(dú)立的柵極驅(qū)動(dòng)電壓。這種靈活性允許 2.2V 至 18V 的寬電源轉(zhuǎn)換輸入電壓范圍。內(nèi)部欠壓鎖定 （UVLO） 邏輯確保 VGG系列良好后，才允許切屑作。
*附件：ucd7242 數(shù)字雙同步降壓電源驅(qū)動(dòng)器數(shù)據(jù)表.pdf

同步整流器使能 （SRE） 引腳控制低側(cè) MOSFET 是否為 當(dāng) PWM 信號(hào)為低電平時(shí)打開(kāi)。當(dāng) SRE 為高電平時(shí)，該器件以連續(xù)導(dǎo)通方式工作 模式。在此模式下，驅(qū)動(dòng)邏輯模塊使用 PWM 信號(hào)來(lái)控制 高側(cè)和低側(cè)柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)。死區(qū)時(shí)間也經(jīng)過(guò)優(yōu)化，以防止交叉?zhèn)鲗?dǎo)。 當(dāng) SRE 為低電平時(shí)，該器件在輕負(fù)載下以非連續(xù)導(dǎo)通模式工作。在此模式下 低側(cè) MOSFET 始終保持關(guān)閉。

板載比較器監(jiān)控通過(guò)高側(cè)開(kāi)關(guān)的電流，以保護(hù) 來(lái)自突然大電流負(fù)載的功率級(jí)。高側(cè)比較器的消隱延遲設(shè)置為 避免與開(kāi)關(guān)邊沿噪聲相吻合的誤報(bào)。在發(fā)生過(guò)流故障時(shí)， 高側(cè) FET 關(guān)閉，故障標(biāo)志 （FLT） 置位以提醒控制器。

MOSFET 電流由精密集成電流感應(yīng)元件測(cè)量和監(jiān)控。 這種方法在大部分負(fù)載范圍內(nèi)提供 ±5% 的精度。放大的信號(hào)是 可供 I 上的控制器使用星期一針。

片上溫度感應(yīng)將芯片溫度轉(zhuǎn)換為電壓 T星期一pin 供控制器使用。如果芯片溫度超過(guò) 170°C，則 溫度傳感器啟動(dòng)熱關(guān)斷，停止輸出切換并設(shè)置 FLT 標(biāo)志。 當(dāng)芯片溫度低于熱滯帶時(shí)，恢復(fù)正常運(yùn)行。

特性

• 完全集成的電源開(kāi)關(guān)，帶有用于雙通道同步降壓轉(zhuǎn)換器的驅(qū)動(dòng)器
• 與 TI Fusion 數(shù)字電源
  控制器（如 UCD92xx 系列）完全兼容
• 寬輸入電壓范圍：4.75 V 至 18 V
  （低至 2.2 V 輸入，采用外部偏置電源）
• 每通道高達(dá) 10A 的輸出電流
• 工作開(kāi)關(guān)頻率達(dá) 2 MHz
• 帶電流限制標(biāo)志的高壓側(cè)電流限制
• 板載穩(wěn)壓 6 V 驅(qū)動(dòng)器電源，來(lái)自 V在
• 熱保護(hù)
• 溫度感應(yīng)輸出 – 電壓與芯片溫度成正比
• UVLO 和 OVLO 電路確保適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)電壓
• 額定結(jié)溫范圍為 –40°C 至 125°C
• 符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)
• 精確的片上電流感應(yīng) （±5%）
• 應(yīng)用
  • 數(shù)字控制同步降壓功率級(jí)
  • 用于臺(tái)式機(jī)、服務(wù)器、電信和
    筆記本電腦處理器的大電流雙相 VRM/EVRD 穩(wěn)壓器

參數(shù)

方框圖

一、產(chǎn)品概述

• ?產(chǎn)品名稱(chēng)?：UCD7242
• ?類(lèi)型?：數(shù)字雙同步降壓電源驅(qū)動(dòng)器
• ?特點(diǎn)?：
  • 集成高電流MOSFETs和驅(qū)動(dòng)電路
  • 全數(shù)字控制
  • 兼容TI Fusion Digital Power控制器
  • 寬輸入電壓范圍：4.75V至18V，低至2.2V輸入（需外部偏置供電）
  • 每通道高達(dá)10A輸出電流
  • 開(kāi)關(guān)頻率高達(dá)2MHz
  • 集成過(guò)流保護(hù)、熱保護(hù)和UVLO/OVLO電路

二、封裝與引腳

• ?封裝類(lèi)型?：32引腳QFN
• ?主要引腳功能?：
  • PWM-A/B：脈寬調(diào)制輸入，控制高側(cè)和低側(cè)MOSFET
  • SRE-A/B：同步整流器使能輸入，控制低側(cè)MOSFET
  • FLT-A/B：故障標(biāo)志輸出，過(guò)流或過(guò)熱時(shí)置高
  • IMON-A/B：電流監(jiān)測(cè)輸出，提供與功率MOSFET電流成正比的電流源
  • TMON：溫度監(jiān)測(cè)輸出，電壓與芯片溫度成正比
  • VGG：柵極驅(qū)動(dòng)電壓輸入，可內(nèi)部生成或外部提供
  • BST-A/B, BSW-A/B：自舉電容連接引腳
  • SW-A/B：功率開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)
  • PGND：功率地
  • BP3：邏輯供電輸入

三、電氣特性

• ?輸入電壓范圍?：2.2V至20V（內(nèi)部生成VGG時(shí)4.75V至18V）
• ?柵極驅(qū)動(dòng)電壓?：內(nèi)部生成時(shí)5.2V至6.8V，外部提供時(shí)4.75V至6.2V
• ?開(kāi)關(guān)頻率?：300kHz至2MHz
• ?高側(cè)MOSFET導(dǎo)通電阻?：約15.5mΩ
• ?低側(cè)MOSFET導(dǎo)通電阻?：約6.5mΩ
• ?過(guò)流保護(hù)閾值?：14.5A至15.5A
• ?熱關(guān)斷溫度?：約170°C

四、功能特點(diǎn)

• ?雙通道同步降壓?：支持兩個(gè)獨(dú)立的同步降壓轉(zhuǎn)換器
• ?高精度電流監(jiān)測(cè)?：±5%電流監(jiān)測(cè)精度
• ?靈活的控制模式?：可通過(guò)SRE引腳選擇同步或非同步模式
• ?寬輸入電壓范圍?：適應(yīng)多種電源應(yīng)用
• ?保護(hù)功能?：集成過(guò)流保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)和UVLO/OVLO電路，提高系統(tǒng)可靠性
• ?高效能?：高開(kāi)關(guān)頻率和低導(dǎo)通電阻設(shè)計(jì)，提高轉(zhuǎn)換效率

五、應(yīng)用信息

• ?推薦應(yīng)用?：高電流雙相VRM/EVRD電源供應(yīng)，如桌面、服務(wù)器、電信和筆記本處理器電源
• ?設(shè)計(jì)指南?：提供了詳細(xì)的引腳功能、電氣特性和應(yīng)用電路示例，幫助用戶(hù)快速設(shè)計(jì)