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实现更高能效的新一代同步整流驱动控制器NCP4305

2015年09月09日 ?? 收藏0
同步整流旨在通过用低导通电阻的MOSFET代替常规的肖特基二极管进行整流来减小损耗,提升能效。以5 V应用为例,使用肖特基二极管整流将产生0.3 V的导通压降,而同步MOSFET的导通压降低于0.1 V,从而实现更高能效。NCP4305 是高性能的次级同步整流驱动控制器,能有效地控制和驱动用作次级端整流的MOSFET,用于要求高能效的开关电源(SMPS)设计中如笔记本电脑适配器、USB无线适配器、液晶电视和伺服器电源、高电平脉冲电源适配器等高功率密度AC-DC电源。

NCP4305突破目前同步整流控制器的局限

当前市场上的同步整流控制器存在很多局限性:

1.功能单一,应用场合有限:只适用于某一拓扑而不涵盖大多数拓扑,如只适用于反激(Flyback) 或LLC而不适用于正激(Forward);只适用于某一工作模式而不涵盖大多数模式,如只适用于非连续导通模式(DCM)、准谐振(QR),而不适用于连续导通模式(CCM);

2.由于延迟导通和提前关断整流管的时间过长,且导通和关断门限无法编辑,因而无法最大限度提升能效。

安森美半导体的NCP4305突破上述局限,适用于Flyback、LLC、Forward等大多数主流拓扑,以及QR、DCM、CCM等多种工作模式,提供强大的8 A/4 A汲极/源极驱动能力,更短的导通延迟和提前关断,而且导通和关断门限可调,有效提升系统能效。

NCP4305基本特性简介

NCP4305是NCP4303/4的升级版,支持高达1 MHz的工作频率,提供大电流门驱动器及高速逻辑电路,用于为同步整流MOSFET提供时序恰当的驱动信号。由于其新颖的架构,能在任何工作模式下使同步整流系统保持高能效。工作电压高达36 V,外部可调节的最小导通和关断时间帮助解决由印制电路板 (PCB) 布线及其它寄生元件导致的谐振问题,从而提供可靠及无噪声的工作。典型值12 ns的极短关断延迟时间使同步整流MOSFET导电时间延至最长,从而提升SMPS能效。零电流检测(ZCD) 引脚耐压能力高达200 V,允许在Flyback应用中将CS输入直接连至MOSFET漏极。该器件使用开尔文连接法以实现满载时的高能效,采用轻载检测架构以降低轻载时的功耗。NCP4305的其它特性还包括:门极驱动自适应、精密的真正次级 ZCD、超低瞬态电流(50uA)、低启动电流和低待机电流等等。该器件的显著优势是能工作于深度CCM状态中,且极大地改善轻载能效。

NCP4305可采用SOIC-8、DFN8和WDFN8三种封装。MIN_TOFF 和MIN_TON引脚通过连接电阻到地,调节最小关断和最小导通时间。LLD引脚用于在轻载时调节驱动器钳位电平,或关断驱动器。DRV引脚是同步整流MOSFET的驱动器输出。CS(电流采样检测)引脚用于检测电流是否流过同步整流MOSFET。TRIG/DIS引脚提供超快关断输入,用作在CCM应用中关断同步整流MOSFET以提升能效,当上拉超过100 us时激活禁用模式。

图1. NCP4305引脚配置图(上)和内部电路架构(下)
图1. NCP4305引脚配置图(上)和内部电路架构(下)

安森美半导体提供A、B、C、Q四个版本的NCP4305,其中A、C版本可用于氮化镓(GaN)的驱动,Q版本具有设置最大导通时间的功能。

下一页:NCP4305工作原理详解


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同步整流?

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