SRK1000 / SRK1000A / SRK1000B：反激式转换器同步整流控制器的卓越之选

在电源设计领域，反激式转换器是一种常见且重要的电路拓扑。而同步整流技术的应用，则能有效提高反激式转换器的效率。今天要给大家介绍的 SRK1000 / SRK1000A / SRK1000B 系列，就是专门为反激式转换器二次侧同步整流设计的控制器，下面让我们深入了解一下它们的特点和性能。

文件下载：srk1000.pdf

产品概况

基本信息

• 产品型号：SRK1000、SRK1000A、SRK1000B，其中 SRK1000 的订货代码为 SRK1000ATR、SRK1000BTR。
• 封装形式：SOT23 - 6L，包装采用卷带式。

产品特性

• 优化设计：专为反激式转换器的二次侧同步整流而优化，适用于准谐振（QR）和连续导通模式 / 不连续导通模式（CCM/DCM）混合的固定频率操作。
• 宽电压范围：VCC 工作电压范围为 3.75 至 32 V，支持低至 2 V 输出的恒流（CC）调节操作。
• 低功耗：低功耗模式下静态电流仅为 160 μA。
• 高压感应：具备 100 V 的高压感应输入，可检测同步整流 MOSFET 的漏源电压。
• 高频工作：工作频率最高可达 300 kHz。
• 大电流驱动：提供高电流栅极驱动输出，能够驱动 N - MOSFET。
• 快速开关与自适应逻辑：快速导通且延迟时间最短，采用自适应关断逻辑。
• 可编程设置：可编程最小导通时间（min TON），并提供固定的最小关断时间（min TOFF），有三种不同选项可供选择（对应 SRK1000、SRK1000A、SRK1000B）。
• 低功耗模式：可通过检测初级侧突发模式或检测同步整流 MOSFET 导通时间低于编程的最小 TON 进入低功耗模式。

应用领域

适用于电池充电器 / 快速充电器、适配器以及支持 USB 电源传输（配置文件 3）等领域。

详细解析

引脚说明

引脚编号	引脚名称	功能说明
1	VCC	器件的电源电压引脚，需在靠近 IC 引脚处连接一个接地旁路电容，以提供干净的电源电压，并为脉冲栅极驱动电流提供有效的能量缓冲。
2	GND	器件偏置电流和栅极驱动电流的回流引脚，应靠近同步整流 MOSFET 的源极连接。
3	GD	栅极驱动器输出引脚，图腾柱输出级能够以高峰值电流驱动功率 MOSFET。为避免在高 VCC 供电时出现过大的栅极电压，该引脚的高电平电压被钳位至约 11.6 V（典型值），需直接连接到同步整流 MOSFET 的栅极端子。
4	TON	导通后消隐时间的编程引脚，通过连接到地的电阻和内部电流源设置电压 VTON，用户可根据该电压选择合适的导通后消隐时间，以屏蔽零电流检测（ZCD）比较器的输出，避免因 DVS 引脚的寄生电压振荡导致过早关断。在混合 CCM/DCM 操作中，该引脚与地之间连接大于 60 pF（典型值为 100 pF）的电容可设置内部定时器模式用于同步整流 MOSFET 的关断；若不使用电容，则设置为 QR 或 DCM 操作的关断模式。
5	VAUX	器件的辅助电源电压引脚。当 VCC 电压低于欠压锁定（UVLO）电压阈值（VCC_SO_On）时，若该引脚连接到辅助绕组或由 DVS 电压整流器供电的外部电容，则通过二极管与应用输出电压（VOUT）耦合的 VCC 引脚旁路电容将由 VAUX 引脚供电。若不使用该功能，VAUX 引脚需连接到 VCC 引脚。
6	DVS	漏极电压检测引脚，需通过至少 300 Ω 的串联电阻连接到同步整流 MOSFET 的漏极端子。

最大额定值和热数据

绝对最大额定值

符号	引脚	参数	值	单位
VCC	1	直流电源电压	-0.3 至 36	V
VTON	4	TON 引脚电压额定值	-0.3 至 3.6	V
VAUX	5	辅助直流电源电压	-0.3 至 100	V
DVS	6	相对于地的漏极检测电压	-3 至 100	V

热数据

符号	参数	值	单位
Rth j - amb	结到环境热阻（引脚 2 焊接到 10 mm×10 mm、35 µm 厚的散热铜区，PCB 材料为 1.6 mm 厚的 FR4）	200	°C/W
Rth j - case	结到外壳热阻（同上）	60	°C/W
Ptot	环境温度为 50°C 时的功耗	0.5	W
Tj	结温工作范围	-40 至 150	°C
Tstg	存储温度范围	-55 至 150	°C

电气特性

在不同的工作条件下，SRK1000 / SRK1000A / SRK1000B 具有一系列特定的电气特性。例如，VCC 工作电压范围为 3.75 至 32 V，静态电流在不同模式下有所不同，如运行模式下的电流消耗（Iq_run），在 100 kHz 时约为 600 μA；burst - mode 操作且 DVS 引脚不切换时，静态电流（Iq）在 - 25°C 至 85°C 范围内为 160 至 210 μA。此外，还包括漏源感应输入和同步功能、导通和关断时间等方面的特性。

工作原理

同步整流控制

该系列控制器的基本工作原理是，当整流电流开始通过同步整流 MOSFET 的体二极管流动时，以最小的延迟将其导通；当电流接近零时，采用自适应机制将其关断，使关断后体二极管的剩余导通时间达到目标值 Tdiode_off。与基于固定阈值比较器的标准方法相比，自适应关断方法具有明显优势，它能自动补偿整流电流路径中的杂散电感，避免因杂散电感导致的过早关断，并且在恒流调节应用中表现更优。

工作模式

• 启动阶段：当 VCC 引脚电压超过导通阈值 VCC_On 时，控制器开始工作，进入引脚带阶段（持续 5 个开关周期），检测 TON 引脚是否有 100 pF 电容，并将信息内部存储。引脚带阶段结束后，进入睡眠模式，当检测到去磁时间超过编程的睡眠模式退出阈值时，进入运行模式并开始自适应关断调整。
• 低功耗模式：当负载逐渐减小时，同步整流 MOSFET 的导通时间（变压器去磁时间）也会减小。当导通时间接近编程的最小 TON 时，IC 停止开关操作，降低功耗并进入自动睡眠模式。当负载增加，同步整流 MOSFET 体二极管的导通时间比编程的最小 TON 长一定量时，IC 恢复操作。此外，当检测到初级控制器的突发模式操作（即开关停止时间超过 Tstop）时，控制器也会进入低功耗模式。
• 自适应栅极驱动：为了优化轻载效率，驱动器的高电平输出会根据检测到的变压器去磁时间进行自适应调整。当 VCC 电压低于一定阈值时，自适应栅极驱动功能会被禁用。

典型应用电路

文档中给出了多种典型应用电路图，包括具有恒压 - 恒流（CV - CC）调节的准谐振反激充电器、准谐振反激适配器（CV 调节）以及固定频率 CCM 反激适配器（CV 调节）等。这些电路展示了 SRK1000 / SRK1000A / SRK1000B 在不同应用场景下的具体应用方式。

布局指南

在 PCB 布局时，需要注意以下几点：

• GND 引脚：应尽可能短地连接到同步整流 MOSFET 源极和输出电容负极的公共点，同时确保同步整流 MOSFET 源极与输出电容负极尽可能靠近。
• DVS 连接：虽然自适应关断算法能自动补偿同步整流 MOSFET 电流路径中的杂散电感，但仍建议尽可能靠近 MOSFET 漏极端子检测电压。
• 旁路电容：建议在 VCC 引脚和 GND 引脚之间使用低等效串联电阻（ESR）、低等效串联电感（ESL）的旁路电容，并将其放置在尽可能靠近 IC 引脚的位置。
• RC 滤波器：有时在转换器输出电压和 VCC 引脚之间使用一个几十欧姆的串联电阻，与旁路电容形成 RC 滤波器，有助于获得更干净的 VCC 电压。
• TON 引脚：由于 TON 引脚的源电流相对较低，该引脚可能会受到附近高 dV/dt 走线（如漏极检测信号）的电流注入影响，因此应通过合理布局使其远离同步整流 MOSFET 漏极走线。在存在较大噪声的情况下，可在 TON 引脚使用电容进行滤波，但需根据所选的操作模式（准谐振或固定频率）选择合适的电容值。

封装信息

SRK1000 / SRK1000A / SRK1000B 采用 SOT23 - 6L 封装，文档提供了该封装的详细机械数据和外形图，包括引脚尺寸、封装高度、引脚间距等信息，方便工程师进行 PCB 设计。

总结与思考

SRK1000 / SRK1000A / SRK1000B 系列控制器以其丰富的特性和灵活的应用方式，为反激式转换器的同步整流设计提供了一个优秀的解决方案。在实际设计中，工程师需要根据具体的应用需求，合理选择器件型号、设置引脚参数，并遵循布局指南进行 PCB 设计，以充分发挥这些控制器的性能优势。

你在使用反激式转换器同步整流控制器的过程中，遇到过哪些挑战或问题呢？是否尝试过使用类似的控制器？欢迎在评论区分享你的经验和见解。