氮化镓快充电源ic U8722DE优化系统轻载效率

氮化镓快充电源ic U8722DE

氮化镓快充电源ic U8722DE集成高压E-Mode GaN FET，为了保障GaN FET工作的可靠性和高系统效率，芯片内置了高精度、高可靠性的驱动电路，驱动电压为VDRV (典型值 6.2V)。EMI性能为高频交直流转换器的设计难点，为此U8722DE通过DEM管脚集成了驱动电流分档配置功能。

如下图所示，通过配置DEM管脚分压电阻值，可以选择不同档位的驱动电流，进而调节GaN FET的开通速度，系统设计者可以获得最优的EMI性能和系统效率的平衡。不同驱动电流档位的DEM电阻推荐值参考下图（以20V为例）。

当芯片结温超过TSD (典型值150℃) 时，氮化镓快充电源ic U8722DE停止工作，进入过热保护。当芯片温度下降至TRC (典型值 120℃)，芯片重新启动。FB管脚电压反映了系统的功率需求，随着输出负载增大，当FB电压超过VFB_OLP (典型值 3.2V)，芯片内部的OLP延迟计时使能，计时时间为TOLP_DELAY (典型值 75ms)，当计时结束时，芯片触发OLP保护，芯片停止工作，进入自动重启保护模式。

一旦检测到故障，包含VDD过压保护、过温保护、输入欠压保护、输出过压保护、异常过流保护、输出过流保护、输出过载保护，氮化镓快充电源ic U8722DE立即停止开关动作并进入计时状态，同时VDD电压被高压供电电路钳位到VVDD_REG_ST (典型值12V)，经过TRECOVERY (典型值 1.3s) 时间后如果故障仍然存在，那么系统将继续重复一个计时动作，如果故障状态消失，系统将重新启动。

氮化镓快充电源ic U8722DE采用峰值电流控制模式，可以自适应的工作在QR和降频工作模式，从而实现全负载功率范围内的效率优化。在满载和重载工况下，系统工作在QR工作模式，可以大幅降低系统的开关损耗。芯片根据FB电压值调节谷底个数，同时为了避免系统在临界负载处的FB电压波动导致谷底数跳变，产生噪音，U8722DE采用了谷底锁定工作模式在负载一定的情况下，导通谷底数稳定，系统无噪音。随着负载的逐渐降低，系统导通的谷底个数逐渐增加，当谷底数超过6个时，不再检测谷底电压，系统进入降频工作模式，通过进一步降低开关频率，减小开关损耗，优化系统轻载效率。

审核编辑：刘清