background image

1/97

Automatic Feed Forward Compensation

Programmable Pulse-by-Pulse Current

Limiting

Automatic Symmetry Correction in Push-pull

Configuration

Enhanced Load Response Characteristics

Parallel Operation Capability for Modular

Power Systems

Differential Current Sense Amplifier with

Wide Common Mode Range

Double Pulse Suppression

500mA (Peak) Totem-pole Outputs

±

1% Bandgap Reference

Under-voltage Lockout

Soft Start Capability

Shutdown Terminal 

500kHZ Operation

Current Mode PWM Controller

The UC1846/7 family of control ICs provides all of the necessary

features to implement fixed frequency, current mode control

schemes while maintaining a minimum external parts count. The su-

perior performance of this technique can be measured in improved

line regulation, enhanced load response characteristics, and a sim-

pler, easier-to-design control loop. Topological advantages include

inherent pulse-by-pulse current limiting capability, automatic sym-

metry correction for push-pull converters, and the ability to parallel

“power modules" while maintaining equal current sharing.

Protection circuitry includes built-in under-voltage lockout and pro-

grammable current limit in addition to soft start capability. A shut-

down function is also available which can initiate either a complete

shutdown with automatic restart or latch the supply off. 

Other features include fully latched operation, double pulse sup-

pression, deadline adjust capability, and a 

±

1% trimmed bandgap

reference.

The UC1846 features low outputs in the OFF state, while the

UC1847 features high outputs in the OFF state.

UC1846/7

UC2846/7

UC3846/7

BLOCK DIAGRAM

FEATURES

DESCRIPTION

background image

UC1846/7

UC2846/7

UC3846/7

PACKAGE PIN FUNCTION

FUNCTION

PIN

N/C

1

C/L  SS

2

V

REF

3

C/S-

4

C/S+

5

N/C

6

E/A+

7

E/A-

8

Comp

9

C

T

10

N/C

11

R

T

12

Sync

13

A Out

14

Gnd

15

N/C

16

V

C

17

B Out

18

V

IN

19

Shutdown

20

DIL-16, SOIC-16

(TOP VIEW)

J or N Package, DW Package

CONNECTION DIAGRAMS

ELECTRICAL CHARACTERISTICS

(Unless otherwise stated, these specifications apply for T

A

=-55°C to +125°C for

UC1846/7; -40°C to +85°C for the UC2846/7; and 0°C to +70°C for the UC3846/7;

V

IN

=15V, R

T

=10k, C

T

=4.7nF, T

A

=T

J

.)

UC1846/UC1847

UC3846/UC3847

PARAMETER

TEST CONDITIONS

UC2846/UC2847

MIN.

TYP.

MAX.

MIN.

TYP.

MAX. UNITS

Reference Section

Output Voltage

T

J

=25°C, I

O

=1mA

5.05

5.10

5.15 5.00

5.10

5.20

V

Line Regulation

V

IN

=8V to 40V

5

20

5

20

mV

Load Regulation

I

L

=1mA to 10mA

3

15

3

15

mV

Temperature Stability

Over Operating Range, (Note 2)

0.4

0.4

mV/°C

Total Output Variation

Line, Load, and Temperature (Note 2)

5.00 

5.20

4.95

5.25

V

Output Noise Voltage

10Hz

 f 

10kHz, T

J

=25°C (Note 2)

100

100

µ

V

Long Term Stability

T

J

=125°C, 1000 Hrs. (Note 2)

5

5

mV

Short Circuit Output Current V

REF

=0V

-10

-45

-10

-45 mA

Supply Voltage (Pin 15) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  +40V

Collector Supply Voltage (Pin 13). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  +40V

Output Current, Source or Sink (Pins 11, 14). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 500mA

Analog  Inputs (Pins 3, 4, 5, 6, 16) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  -0.3V to +V

IN

Reference Output Current (Pin 2). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  -30mA

Sync Output Current (Pin 10) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  -5mA

Error Amplifier Output Current (Pin 7) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  -5mA

Soft Start Sink Current (Pin 1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50mA

Oscillator Charging Current (Pin 9) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  5mA

Power Dissipation at T

A

=25°C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  1000mW

Power Dissipation at T

C

=25°C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  2000mW

Storage Temperature Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  -65°C to +150°C

Lead Temperature (soldering, 10 seconds. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  +300°C

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS (Note 1)

Note 1. All voltages are with respect to Ground, Pin 13. Currents are positive into,

negative out of the speficied terminal. Consult Packaging Section of Databook for

thermal limitations and considerations of packages. Pin numbers refer to DIL and

SOIC packages only.

PLCC-20, LCC-20

(TOP VIEW)

Q, L Packages

2

background image

UC1846/UC1847

UC3846/UC3847

PARAMETER

TEST CONDITIONS

UC2846/UC2847

MIN.

TYP.

MAX.

MIN.

TYP.

MAX. UNITS

Oscillator Section

Initial Accuracy

T

J

=25°C

39

43

47

39

43

47

kHz

Voltage Stability

V

IN

=8V to 40V

-1

2

-1

2

%

Temperature Stability

Over Operating Range (Note 2)

-1

-1

%

Sync Output High Level

3.9

4.35

3.9

4.35

V

Sync Output Low Level

2.3

2.5

2.3

2.5

V

Sync Input High Level

Pin 8=0V

3.9

3.9

V

Sync Input Low Level

Pin 8=0V

2.5

2.5

V

Sync Input Current

Sync Voltage=3.9V, Pin 8=0V

1.3

1.5

1.3

1.5

mA

Error Amp Section

Input Offset Voltage

0.5

5

0.5

10

mV

Input Bias Current

-0.6

-1

-0.6

-2

µ

A

Input Offset Current

40

250

40

250

nA

Common Mode Range

V

IN

=8V to 40V

0

V

IN

-2V

0

V

IN

-2V

V

Open Loop Voltage Gain

V

O

=1.2 to 3V, V

CM

=2V 80

105

80

105

dB

Unity Gain Bandwidth

T

J

=25°C (Note 2)

0.7

1.0

0.7 

1.0

MHz

CMRR

V

CM

=0V to 38V, V

IN

=40V

75

100

75

100

dB

PSRR

V

IN

=8V to 40V

80

105

80

105

dB

Output Sink Current

V

ID

=-15mV to -5V, V

PIN 7

=1.2V 2

6

2

6

mA

Output Source Current

V

ID

=15mV to 5V, V

PIN 7

=2.5V -0.4

-0.5

-0.4

-0.5

mA

High Level Output Voltage

R

L

=(Pin 7) 15k

 4.3

4.6

4.3

4.6

V

Low Level Output Voltage

0.7

1

0.7

1

V

Current Sense Amplifier Section

Amplifier Gain

V

PIN 3

=0V, Pin 1 Open (Notes 3 & 4)

2.5 

2.75

3.0

2.5

2.75

3.0

V

Maximum Differential Input 

Pin 1 Open (Note 3) 

Signal (V

PIN 4

-V

PIN 3

)

R

L

 (Pin 7)=15kW

1.1

1.2

1.1

1.2

V

Input Offset Voltage

V

PIN 1

=0.5V, Pin 7 Open (Note 3) 

5

25

5

25

mV

CMRR

V

CM

=1V  to  12V

60

83

60

83

dB

PSRR

V

IN

=8V  to  40V

60

84

60

84

dB

Input Bias Current

V

PIN 1

=0.5V, Pin 7 Open (Note 3)

-2.5

-10

-2.5

-10

µ

A

Input Offset Current

V

PIN 1

=0.5V, Pin 7 Open (Note 3)

0.08

1

0.08

1

µ

A

Input Common Mode Range

0

V

IN

-3

0

V

IN

-3 V

Delay to Outputs

T

J

=25°C, (Note 2)

200

500

200 

500

ns

Current Limit Adjust Section

Current Limit Offset

V

PIN 3

=0V, V

PIN 4

=0V, Pin 7 Open

(Note 3)

0.45

0.5

0.55

0.45

0.5

0.55

V

Input Bias Current

V

PIN 5

=V

REF

, V

PIN 6

=0V

-10

-30

-10

-30

µ

A

Shutdown Terminal Section

Threshold Voltage

250

350

400

250

350

400

mV

Input Voltage Range

0

V

IN

0

V

IN

V

Minimum Latching Current 

(Note 6)

(I

PIN 1

)

3.0

1.5

3.0

1.5

mA

ELECTRICAL

CHARACTERISTICS (cont.)

(Unless otherwise stated, these specifications apply for T

A

=-55°C to +125°C for UC1846/7; -40°C

to +85°C for the UC2846/7; and 0°C to +70°C for the UC3846/7; V

IN

=15V, R

T

=10k, C

T

=4.7nF,

T

A

=T

J

.)

UC1846/7

UC2846/7

UC3846/7

3

background image

Note 2. These parameters, although guaranteed over the recommended operating conditions, are not 100% tested in production.

Note 3. Parameter measured at trip point of latch with V

PIN 5

 = V

REF

, V

PIN 6

 = 0V.

Note 4. Amplifier gain defined as:      G 

=

 

 

V

PIN 7

 

V

PIN 4

 

V

PIN 4

 

=

 

0 to 1.0V.

Note 5. Applies to UC1846/UC2846/UC3846 only due to polarity of outputs.

Note 6. Current into Pin 1 guaranteed to latch circuit in shutdown state.

Note 7. Current into Pin 1 guaranteed not to latch circuit in shutdown state.

UC1846/7

UC2846/7

UC3846/7

UC1846/UC1847

UC3846/UC3847

PARAMETER

TEST CONDITIONS

UC2846/UC2847

MIN.

TYP.

MAX.

MIN.

TYP.

MAX. UNITS

Shutdown Terminal Section (cont.)

Maximum Non-Latching 

(Note 7)

Current (I

PIN 1

)

1.5

0.8 1.5

0.8

mA

Delay to Outputs

T

J

=25°C (Note 2)

300

600

300 

600

ns

Output Section

Collector-Emitter Voltage

40

40

V

Collector Leakage Current

V

C

=40V (Note 5)

200

200 

µ

A

Output Low Level

I

SINK

=20mA

0.1

0.4

0.1

0.4

V

I

SINK

=100mA

0.4

2.1

0.4

2.1

Output High Level

I

SOURCE

=20mA

13

13.5

13

13.5

V

I

SOURCE

=100mA

12

13.5

12

13.5

V

Rise Time

C

L

=1nF, T

J

=25°C (Note 2)

50

300 

50

300

ns

Fall Time

C

L

=1nF, T

J

=25°C (Note 2)

50

300 

50

300

ns

Under-Voltage Lockout Section

Start-Up Threshold

7.7

8.0

7.7

8.0

V

Threshold Hysteresis

0.75

0.75

V

Total Standby Current

Supply Current

17

21

17

21

mA

Oscillator Circuit

Output deadtime is determined by the external capacitor, C

T

, according to the formula: 

τ

d

 

(

µ

s

)

 

=

 

145C

T

 

(

µ

)

 

I

D

I

D

 

 

3.6

R

T

 

(

k

Ω)

 .

For large values of R

T

τ

d

 

(

µ

s

)

 

 

145C

T

 

(

µ

)

.

Oscillator frequency is approximated by the formula: 

f

T

 

(

kHz

)

 

 

2.2

R

T

 

(

k

Ω)•

 C

T

 

(

µ

)

.

ELECTRICAL

CHARACTERISTICS (cont.)

(Unless otherwise stated, these specifications apply for T

A

=-55°C to +125°C for UC1846/7; -40°C

to +85°C for the UC2846/7; and 0°C to +70°C for the UC3846/7; V

IN

=15V, R

T

=10k, C

T

=4.7nF,

T

A

=T

J

.)

APPLICATIONS DATA

I

D

 = Oscillator discharge current at 25°C is typically 7.5.

4

background image

Error Amp Output Configuration

Error Amp Open-Logic D.C. Gain vs Load Resistance

Error Amp Gain and Phase vs Frequency

UC1846/7

UC2846/7

UC3846/7

APPLICATIONS DATA (cont.)

Parallel Operation

5

background image

Pulse by Pulse Current Limiting

Soft Start and Shutdown /Restart Functions

UC1846/7

UC2846/7

UC3846/7

Peak Current (I

S

) is determined by the formula: I

S

 

=

 

R

2

 

V

REF

R

1

 

+

 

R

2

 

 

0.5

3R

S

APPLICATIONS DATA (cont.)

6

background image

Current Sense Amp Connection

UC1846 Open Loop Test Circuit

UC1846/7

UC2846/7

UC3846/7

UNITRODE CORPORATION

7 CONTINENTAL BLVD. 

 MERRIMACK, NH  03054

TEL. (603) 424-2410 

 FAX (603)424-3460

APPLICATIONS DATA (cont.)

A small RC filter may be required in some applications to reduce switch transients.

Differential input allows remote, noise free sensing.

7

background image

IMPORTANT NOTICE

Texas Instruments and its subsidiaries (TI) reserve the right to make changes to their products or to discontinue

any product or service without notice, and advise customers to obtain the latest version of relevant information

to verify, before placing orders, that information being relied on is current and complete. All products are sold

subject to the terms and conditions of sale supplied at the time of order acknowledgement, including those

pertaining to warranty, patent infringement, and limitation of liability.

TI warrants performance of its semiconductor products to the specifications applicable at the time of sale in

accordance with TI’s standard warranty. Testing and other quality control techniques are utilized to the extent

TI deems necessary to support this warranty. Specific testing of all parameters of each device is not necessarily

performed, except those mandated by government requirements.

CERTAIN APPLICATIONS USING SEMICONDUCTOR PRODUCTS MAY INVOLVE POTENTIAL RISKS OF

DEATH, PERSONAL INJURY, OR SEVERE PROPERTY OR ENVIRONMENTAL DAMAGE (“CRITICAL

APPLICATIONS”). TI SEMICONDUCTOR PRODUCTS ARE NOT DESIGNED, AUTHORIZED, OR

WARRANTED TO BE SUITABLE FOR USE IN LIFE-SUPPORT DEVICES OR SYSTEMS OR OTHER

CRITICAL APPLICATIONS. INCLUSION OF TI PRODUCTS IN SUCH APPLICATIONS IS UNDERSTOOD TO

BE FULLY AT THE CUSTOMER’S RISK.

In order to minimize risks associated with the customer’s applications, adequate design and operating

safeguards must be provided by the customer to minimize inherent or procedural hazards.

TI assumes no liability for applications assistance or customer product design. TI does not warrant or represent

that any license, either express or implied, is granted under any patent right, copyright, mask work right, or other

intellectual property right of TI covering or relating to any combination, machine, or process in which such

semiconductor products or services might be or are used. TI’s publication of information regarding any third

party’s products or services does not constitute TI’s approval, warranty or endorsement thereof.

Copyright 

©

 1999, Texas Instruments Incorporated