STMicroelectronics VIPERGAN65高压转换器是一款先进的准谐振离线高压转换器，设有E-mode GaN HEMT。VIPERGAN65设计用于中等功率准谐振ZVS（开关导通时零电压开关）反激式转换器，在宽范围内提供高达65W输出功率。VIPERGAN65集成一整套特性，可提供极其灵活、简单易用的芯片，帮助设计高效离线电源。

数据手册：*附件：STMicroelectronics VIPERGAN65高压转换器数据手册.pdf

STM VIPERGAN65高压转换器可ZVS准谐振操作，具有动态消隐时间选项和谷值同步功能，可始终在漏极谐振的谷值开启电源开关。该操作可降低开关损耗，并最大限度地提高任何输入线路和负载条件下的整体效率。该器件的高级电源管理功能具有低静态电流，实现低待机功耗。前馈补偿可降低整个输入电压范围内的最大输出峰值功率变化。

此外，VIPERGAN65演示了对上述功能的保护特性，这些保护特性可大大提高最终产品的安全性和可靠性，包括：输出过压保护、过热保护 (OTP)、过载保护 (OLP)、上电/掉电保护（将输入电压电平设置为转换器上电和断电），以及输入过压保护 (iOVP)——在输入线路电压异常增加的情况下保护系统。所有保护功能都在自启动模式下。

特性

• 准谐振 (QR) 反激式控制器
• 650V E-mode功率GaN晶体管
• 嵌入式感应FET
• 动态消隐时间和可调节谷值同步延迟功能，可最大限度地提高任何输入线路和负载条件下的效率
• 谷值锁定，确保恒定谷值跳跃
• 先进的电源管理，具有自适应突发模式，待机功耗低于30mW
• 输出OVP保护
• 输入电压前馈补偿，用于独立于主电源的OPP稳压
• 上电和掉电保护
• 输入OVP保护
• 嵌入式热关断
• 频率抖动器，可抑制EMI辐射

典型应用

VIPERGAN65：先进的高压转换器技术与应用解析

产品概述

VIPERGAN65是意法半导体推出的一款‌先进的准谐振离线高压转换器‌，集成了增强型GaN HEMT功率晶体管。该器件专为中功率准谐振ZVS（零电压开关）反激变换器设计，能够在宽输入电压范围内提供高达65W的输出功率。

核心技术特性

功率架构设计

• ‌650V增强型功率GaN晶体管‌，提供优异的开关性能
• ‌嵌入式感应FET‌，简化系统设计
• ‌动态消隐时间和可调谷值同步延迟功能‌，在不同输入线路和负载条件下实现最大效率

多模式工作策略

VIPERGAN65根据转换器负载条件支持四种工作模式：

1. ‌ QR模式（重负载） ‌：通过检测变压器任何绕组电压的负向边沿，将GaN导通同步到变压器退磁时刻
2. ‌ 谷值跳跃模式（重/中等负载） ‌：通过跳过一个或多个漏极振铃周期，防止开关频率过度增加
3. ‌ 频率折返模式（中等/轻负载） ‌：根据FB引脚电压逐步降低最大开关频率限制，同时保持ZVS操作
4. ‌ 突发模式（极轻或无负载） ‌：当负载极轻或断开时，转换器进入受控制的通断操作

关键功能模块

高压启动发生器

采用双FET结构，通过DRAIN引脚供电用于启动设备。内部电流发生器通过HV引脚和电阻RHV将高压侧GaN的栅极上拉，为VDD和GND之间的电容器充电。

零电流检测与触发

• 触发块在GaN导通后被消隐，防止任何负向边沿错误触发ZCD电路
• 开关频率最高限制在240kHz以下
• ZCD引脚电压通过双钳位顶部和底部限制

线路电压前馈补偿

通过监测辅助绕组上的电压，提供前馈电流IFF，该电流与输入电压成正比。该项补偿显著减少了宽范围市电应用中功率能力的变化。

保护机制

输出过压保护

通过监测ZCD引脚上的电压，在变压器退磁结束时准确跟踪转换器输出电压。

输入过压保护

当iOVP引脚电压超过内部阈值ViOVP_th（5V典型值）时，IC会关闭。

过载和短路保护

内置上下计数器管理过载或短路条件，提供安全可靠的操作保障。

热关断保护

当控制器温度超过关断阈值TSD（140°C典型值）时，设备将关闭并保持关闭状态，防止系统危险过热。

封装与热管理

VIPERGAN65采用QFN 5x6窄封装，提供优异的热性能：

• ‌结至裸露焊盘的热阻‌：1.5°C/W（最大值）
• ‌结至环境的热阻‌：32°C/W（最大值）

在适配器设计中，典型最大输出功率能力为：

• ‌85-265VAC输入‌：65W
• ‌185-265VAC输入‌：85W

应用领域

• ‌高效电源适配器‌
• ‌快速电池充电器‌
• ‌家电、工业、消费电子、照明设备的辅助电源