SRK1000/SRK1000A/SRK1000B:反激式转换器自适应同步整流控制器
在电子电路设计领域,反激式转换器的同步整流技术一直是提升效率和性能的关键。今天要给大家介绍的 SRK1000、SRK1000A 和 SRK1000B 这三款控制器,正是专注于反激式转换器二次侧同步整流的优秀产品。
文件下载:srk1000 (2).pdf
产品概述
产品信息
这三款控制器有相同的封装形式——SOT23 - 6L,采用卷带包装。产品的订货代码有 SRK1000ATR、SRK1000BTR 等。
产品特性
- 优化设计:专为反激式转换器二次侧同步整流设计,适用于准谐振(QR)和混合连续导通模式(CCM)/不连续导通模式(DCM)固定频率操作。
- 宽电压范围:VCC 工作电压范围宽,为 3.75 至 32 V,能适应多种电源环境。
- 低功耗设计:低功耗模式下静态电流极低,仅 160 μA,有助于降低系统整体功耗。
- 高压检测:具备 100 V 高压检测输入,可检测 SR MOSFET 的漏源电压。
- 高频操作:工作频率高达 300 kHz,能满足高速电路需求。
- 大电流驱动:提供大电流栅极驱动输出,可直接驱动 N - MOSFET。
- 快速开关:开启延迟时间极短,且具备自适应关断逻辑。
- 可编程功能:可编程最小导通时间(TON)和固定最小关断时间(TOFF),有 SRK1000、SRK1000A、SRK1000B 三种选项。
- 低功耗模式:可通过初级侧突发模式检测或检测 SR MOSFET 导通时间低于编程的最小 TON 进入低功耗模式。
应用场景
这些特性使得 SRK1000 系列产品在电池充电器、快速充电器、适配器以及 USB 电源传输(配置文件 3)等领域有广泛的应用前景。
详细解析
引脚说明
| 引脚编号 | 引脚名称 | 功能 |
|---|---|---|
| 1 | VCC | 器件的电源电压引脚,需靠近 IC 引脚连接一个到 GND 的旁路电容,为内部控制电路提供干净的电源电压,并作为脉冲栅极驱动电流的有效能量缓冲。 |
| 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 | 栅极驱动输出引脚,图腾柱输出级能够以高峰值电流驱动功率 MOSFET,高电平电压钳位在约 11.6 V(典型值),需直接连接到 SR MOSFET 的栅极。 |
| 4 | TON | 开启后消隐时间编程引脚,通过连接到 GND 的电阻和内部电流源设置电压 VTON,用户可根据此电压选择合适的开启后消隐时间,还可设置进入/退出自动睡眠模式的阈值。连接大于 60 pF(典型值 100 pF)的电容到 GND 可设置内部定时器模式。 |
| 5 | VAUX | 器件的辅助电源电压引脚,当 VCC 电压低于 UVLO 电压阈值(VCC_SO_On)时,若连接到辅助绕组或外部电容,可为 VCC 引脚的旁路电容供电。若不使用此功能,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。 |
工作原理
当 VCC 引脚电压超过开启阈值 VCC_On 时,控制器开始工作;当 VCC 电压低于关闭阈值 VCC_Off 时,停止工作。其核心功能是在整流电流开始流经体二极管时,以极短的延迟开启 SR MOSFET;当电流接近零时,通过自适应机制关闭 SR MOSFET,使体二极管关断后的剩余导通时间达到目标值 Tdiode_off。
自适应关断优势
与基于固定阈值比较器的标准关断方法相比,自适应关断方法具有显著优势。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提前关断问题。同时,在 CC 调节应用中,自适应方法能更好地适应负载阻抗变化,确保 SR MOSFET 准确关断。
低功耗模式
在轻载情况下,为提高转换器效率,控制器可进入低功耗模式。当检测到初级控制器的突发模式操作,或 SR MOSFET 导通时间低于编程的最小 TON 时,进入低功耗模式;当转换器重新开始开关操作或检测到整流器中的电流传导增加到超过编程的最小 TON 值的 20% 时,退出低功耗模式。
VAUX 引脚在 CC 调节中的作用
在 CC 调节的充电器应用中,输出电压可能会大幅下降。为保证在低 VCC 电源电压下 SR MOSFET 仍能正常开关,VAUX 引脚发挥了重要作用。当 VCC 电压低于阈值 VCC_SO_On 时,内部开关开启,通过 VAUX 引脚为 VCC 引脚的电容充电,使其达到开启阈值 VCC_On。
设计建议
布局准则
- 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。
- DVS 引脚:虽然自适应关断算法可补偿杂散电感,但仍建议尽量靠近 MOSFET 漏极检测电压。
- VCC 引脚:建议在 VCC 引脚和 GND 引脚之间使用低 ESR、低 ESL 的旁路电容,并靠近 IC 引脚放置。有时,在转换器输出电压和 VCC 引脚之间串联一个几十欧姆的电阻,与旁路电容构成 RC 滤波器,可获得更干净的 VCC 电压。
- TON 引脚:由于其源电流相对较低,应避免靠近 SR MOSFET 漏极走线,以免受到高 dV/dt 信号的电流注入影响。在存在大噪声时,可在 TON 引脚使用电容进行滤波,但需根据所选操作模式(准谐振或固定频率)选择合适的电容值。
应用电路
文档中给出了多种典型应用原理图,包括 QR 反激充电器(带 CV - CC 调节)、QR 反激适配器(CV 调节)和固定频率 CCM 反激适配器(CV 调节)等,为工程师的实际设计提供了参考。
总结
SRK1000/SRK1000A/SRK1000B 这三款控制器凭借其丰富的特性和出色的性能,为反激式转换器的同步整流设计提供了优秀的解决方案。无论是在提高效率、降低功耗还是增强适应性方面,都具有显著优势。在实际设计中,工程师们需要根据具体的应用场景和需求,合理选择器件选项,并遵循布局准则,以充分发挥这些控制器的性能。大家在使用过程中遇到过哪些问题呢?欢迎在评论区分享交流。
-
反激式转换器
+关注
关注
1文章
179浏览量
17282 -
同步整流控制器
+关注
关注
0文章
35浏览量
8270
发布评论请先 登录
基于STCH03L与SRK1000B的36W多电压USB充电器设计亮点
SRK1000/SRK1000A/SRK1000B:反激式转换器自适应同步整流控制器
评论