background image

UC1834

UC2834

UC3834

High Efficiency Linear Regulator

FEATURES

Minimum V

IN

 - V

OUT 

Less Than

0.5V At 5A Load With External

Pass Device

Equally Usable For Either Positive

or Negative Regulator Design

Adjustable Low Threshold Current

Sense Amplifier

Under And Over-Voltage Fault Alert

With Programmable Delay

Over-Voltage Fault Latch With

100mA Crowbar Drive Output

DESCRIPTION

The UC1834 family of integrated circuits is optimized for the design of low

input-output differential linear regulators. A high gain amplifier and 200mA

sink or source drive outputs facilitate high output current designs which use

an external pass device. With both positive and negative precision refer-

ences, either polarity of regulator can be implemented. A current sense am-

plifier with a low, adjustable, threshold can be used to sense and limit

currents in either the positive or negative supply lines.

In addition, this series of parts has a fault monitoring circuit which senses

both under and over-voltage fault conditions. After a user defined delay for

transient rejection, this circuitry provides a fault alert output for either fault

condition. In the over-voltage case, a 100mA crowbar output is activated.

An over-voltage latch will maintain the crowbar output and can be used to

shutdown the driver outputs. System control to the device can be accom-

modated at a single input which will act as both a supply reset and remote

shutdown terminal. These die are protected against excessive power dissi-

pation by an internal thermal shutdown function.

BLOCK DIAGRAM

6/94

background image

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS (Note 1)

Input Supply Voltage, V

IN

 + . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40V

Driver Current . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  400mA

Driver Source to Sink Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40V

Crowbar Current . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  

200mA

+1.5V Reference Output Current . . . . . . . . . . . . . . . . . . 

10mA

Fault Alert Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40V

Fault Alert Current . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  15mA

Error Amplifier Inputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 

0.5V to 35V

Current Sense Inputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 

0.5V to 40V

O.V. Latch Output Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . 

0.5V to 40V

O.V. Latch Output Current . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  15mA

Power Dissipation at T

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

Power Dissipation at T

C

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

Operating Junction Temperature . . . . . . . . . . 

55°C to +150°C

Storage Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 

65°C to +150°C

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

Note 1: Voltages are reference to V

IN

, Pin 5.

Currents are positive into, negative out of the specified

terminals.

Consult Packaging section of Databook for thermal

limitations and considerations of package.

UC1834

UC2834

UC3834

CONNECTION DIAGRAMS

DIL-16, SOIC-16 (TOP VIEW)

J or N Package, DW Package

PLCC-20, LCC-20 (TOP VIEW)

Q, L Packages

PACKAGE PIN FUNCTION

FUNCTION

PIN

N/C

1

V

IN 

+

2

2.0V REF

3

+1.5V REF

4

Threshold Adjust

5

N/C

6

V

IN

7

Sense

8

Sense+

9

N.Inv. Input

10

N/C

11

Inv. Input

12

Fault Alert

13

Fault Delay

14

Driver Sink

15

N/C

16

Driver Source

17

Compensation/ Shutdown

18

O.V. Latch Output/Reset

19

Crowbar Gate

20

2

background image

PARAMETER

TEST CONDITIONS

UC1834

UC2834

UC3834

UNITS

MIN

TYP

MAX

MIN

TYP

MAX

Turn-on Characteristics

Standby Supply Current

5.5

7

5.5

10

mA

+1.5 Volt Reference

Output Voltage

T

J

 = 25°C

1.485

1.5

1.515

1.47

1.5

1.53

V

T

J(MIN)

 

 T

 T

J(MAX)

1.47

1.53

1.455

1.545

Line Regulation

V

IN+

 = 5 to 35V

1

10

1

15

mV

Load Regulation

I

OUT

 = 0 to 2mA

1

10

1

15

mV

-2.0 Volt Reference (Note 2)

Output Voltage (Referenced

to V

IN

+

)

T

= 25°C

2.04

2

1.96

2.06

2

1.94

V

T

J(MIN)

 

 T

 T

J(MAX)

2.06

1.94

2.08

1.92

Line Regulation

V

IN+

 = 5 to 35V

1.5

15

1.5

20

mV

Output Impedance

2.3

2.3

k

Error Amplifier Section

Input Offset Voltage

V

CM 

= 1.5V

1

6

1

10

mV

Input Bias Current

V

CM 

= 1.5V

1

4

1

8

µ

A

Input Offset Current

V

CM 

= 1.5V

0.1

1

0.1

2

µ

A

Small Signal Open Loop Gain Output @ Pin 14, Pin 12 = V

IN+

Pin 13, 20

 to V

IN

50

65

50

65

dB

CMRR

V

CM 

= 0.5 to 33V, V

IN+ 

= 35V

60

80

60

80

dB

PSRR

V

IN+

 = 5 to 35V, V

CM 

= 1.5V

70

100

70

100

dB

Driver Section

Maximum Output Current

200

350

200

350

mA

Saturation Voltage

I

OUT

 = 100mA

0.5

1.2

0.5

1.5

V

Output Leakage Current

Pin 12 = 35V, Pin 13 = V

IN

, Pin 14 = V

IN

0.1

50

0.1

50

µ

A

Shutdown Input Voltage 

at Pin 14

I

OUT

 

 100

µ

A, Pin 13 = V

IN

, Pin 12 =

V

IN+

0.4

1

0.4

1

V

Shutdown Input Current 

at Pin 14

Pin 14 = V

IN

, Pin 12 = V

IN+

I

OUT

 

 100

µ

A, Pin 13 = V

IN

100

150

100

150

µ

A

Thermal Shutdown (Note 3)

165

165

°C

Fault Amplifier Section

Under- and Over-Voltage

Fault Threshold

V

CM 

= 1.5V, @ E/A Inputs

120

150

180

110

150

190

mV

Common Mode Sensitivity

V

IN+

 = 35V, V

CM 

= 1.5 to 33V

0.4

0.8

0.4

1.0

%/v

Supply Sensitivity

V

CM 

= 1.5V, V

IN+

 = 5 to 35V

0.5

1.0

0.5

1.2

%/V

Fault Delay

30

45

60

30

45

60

ms/

µ

F

Fault Alert Output Current

2

5

2

5

mA

Fault Alert Saturation Voltage I

OUT

 = 1mA

0.2

0.5

0.2

0.5

V

O.V. Latch Output Current

2

4

2

4

mA

O.V. Latch Saturation Voltage I

OUT

 = 1mA

1.0

1.3

1.0

1.3

V

O.V. Latch Output Reset

Voltage

0.3

0.4

0.6

0.3

0.4

0.6

V

Crowbar Gate Current

100

175

100

175

mA

Crowbar Gate Leakage

Current 

V

IN+

 = 35V, Pin 16 = V

IN

0.5

50

0.5

50

µ

A

Note 2: When using both the 1.5V and 

2.0V references the current out of pin 3 should be balanced by an equivalent current into

Pin 2. The 

2.0V output will change 

2.3mV per 

µ

A of imbalance. 

Note 3: Thermal shutdown turns off the driver. If Pin 15 (O.V. Latch Output) is tied to Pin 14 (Compensation/Shutdown) the

O.V. Latch will be reset.

UC1834

UC2834

UC3834

ELECTRICAL CHARACTERISTICS:

Unless otherwise stated, these specifications apply for T

A

=

55°C to +125°C

for the UC1834, 

40°C to +85°C for the UC2834, and 0°C to +70°C for the

UC3834. V

IN+

 = 15V, V

IN

 = 0V, T

A

 = T

J.

3

background image

PARAMETER

TEST CONDITIONS

UC1834

UC2834

UC3834

UNITS

MIN

TYP

MAX

MIN

TYP

MAX

Current Sense Amplifier Section

Threshold Voltage

Pin 4 Open, V

CM

 = V

IN+

 or V

IN

130

150

170

120

150

180

mV

Pin 4 = 0.5V, V

CM

 = V

IN+

 or V

IN

40

50

60

30

50

70

Threshold Supply Sensitivity

Pin 4 Open, V

CM 

= V

IN

,

 V

IN+

 = 5 to 35V

0.1

0.3

0.1

0.5

%/V

Adj. Input Current

Pin 4 = 0.5V

2

10

2

10

µ

A

Sense Input Bias Current

V

CM

 = V

IN+

100

200

100

200

µ

A

V

CM

 = V

IN

100

200

100

200

UC1834

UC2834

UC3834

ELECTRICAL CHARACTERISTICS:

Unless otherwise stated, these specifications apply for T

A

=

55°C to +125°C

for the UC1834, 

40°C to +85°C for the UC2834, and 0°C to +70°C for the

UC3834. V

IN+

 = 15V, V

IN

 = 0V. T

A

 = T

J

Differential Voltage at Current Sense

Inputs - mV (reference to sense 

 input)

Current Sense Threshold Adjustment

Current Limiting Knee Characteristics

Error Amplifier Gain and Phase

Frequency Response

Current Sense Amplifier Gain and Phase

Frequency Response

4

background image

UC1834

UC2834

UC3834

Both the current sense and error amplifiers on the UC1834

are transconductance type amplifiers. As a result, their volt-

age gain is a direct function of the load impedance at their

shared output pin, Pin 14. Their small signal voltage gain as

a function of load and frequency is nominally given by;

A

V  E

 

 

A

  

=

  

Z

L

 

(

f

)

700

 and A

V  C. S.

 

 

A

  

=

  

Z

L

 

(

f

)

70

 

for: f 

 500kHz and |Z

L

(f)| 

 1 M

Where:

A

V

=Small Signal Voltage Gain to pin 14.

Z

L

(f) = Load Impedance at Pin 14.

The UC1834 fault delay circuitry prevents the fault outputs

from responding to transient fault conditions. The delay reset

latch insures that the full, user defined, delay passes before an

over-voltage fault response occurs. This prevents unnecessary

crowbar, or latched-off conditions, from occurring following

sharp under-voltage to over-voltage transients.

The crowbar output on the UC1834 is activated following a

sustained over-voltage condition. The crowbar output remains

high as long as the fault condition persists, or, as long as the

over-voltage latch is set. The latch is set with an over-voltage

fault if the voltage at Pin 15 is above the latch reset threshold,

typically 0.4V. When the latch is set, its Q

 output will pull Pin

15 low through a series diode. As long as a nominal pull-up

load exists, the series diode prevents Q

 from pulling Pin 15

below the reset threshold. However, Pin 15 is pulled low

enough to disable the driver outputs if Pins 15 and 14 are

tied together. With Pin 15 and 14 common, the regulator

will latch off in response to an over-voltage fault. If the

fault condition is cleared and Pins 14 and 15 are momen-

tarily pulled below the latch reset threshold, the driver out-

puts are re-enabled.

APPLICATION INFORMATION

Foldback Current Limiting

Setting the Threshold Adjust Voltage (V

ADJ

)

5

background image

TYPICAL APPLICATIONS 

UNITRODE CORPORATION 

7 CONTINENTAL BLVD.  

  MERRIMACK, NH  03054

TEL. (603) 424-2410 

• 

FAX (603) 424-3460

UC1834

UC2834

UC3834

5-10 Amp Positive Regulator

5-10 Amp Negative Regulator

6

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


Document Outline