適用于適配器的反激同步整流控制電路

隨著消費(fèi)類電子的發(fā)展，其外部供電電源(適配器)所消耗的電能占全球能耗的比例在急劇加大，成為不可忽視的耗能“大戶”。以美國為例，每年適配器需要消耗電能3000億度/年，占整個(gè)國家每年用電總量的11%。

在節(jié)能減排深入人心的當(dāng)今，目前各國政府的法規(guī)中對(duì)外部電源的要求越來越嚴(yán)格。美國能源之星5.0，針對(duì)外部電源的平均效率也作出了更為苛刻的規(guī)范。

表1：輸出電壓Vout>6V時(shí)的電源效率。

表2：輸出電壓Vout<6V時(shí)的電源效率。

高功率密度，高集成度毫無疑問已經(jīng)成為電子技術(shù)發(fā)展的方向，電源效率的提升不僅能減小電源的體積還能大大提高電源的可靠性。

適配器作為小功率的消費(fèi)品，設(shè)計(jì)成本成為設(shè)計(jì)工程師首要考慮關(guān)鍵因素，F(xiàn)lyback結(jié)構(gòu)因?yàn)殡娐泛唵?，已?jīng)成為設(shè)計(jì)150W以下適配器普遍采用的電路架構(gòu)。

傳統(tǒng)采用肖特基作為整流輸出的設(shè)計(jì)中，因?yàn)樾ぬ鼗谋趬倦妷篤F的存在，使得大電流輸出的情況下，消耗在肖特基上的損耗很大，不僅造成電源效率低下，更因?yàn)闇囟冗^高降低了電源的可靠性。為了解決這問題，同步整流技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，同步整流是采用通態(tài)電阻極低的專用功率MOSFET，來取代整流肖特基二極管以降低整流損耗的一項(xiàng)新技術(shù)。

深圳鵬源電子致力于為客戶提供成本更優(yōu)，效率更高的同步整流方案，為了滿足客戶高效高功率密度的設(shè)計(jì)需要。

準(zhǔn)諧振(Quasi-resonance)因?yàn)楣鹊组_通，能有效降低Flyback的開關(guān)損耗，提升效率，但需要注意的是QR臨界電流模式，其導(dǎo)通損耗較連續(xù)電流模式(CCM)要大，所以在115Vac電壓輸入無PFC的情況下，QR的控制方式反而沒有CCM的效率高。而且QR為變頻控制，在低輸入電壓滿載的情況下開關(guān)頻率很低，這就需要更大的變壓器，電源的體積受到了限制。因此，為提高效率，目前許多廠家都采用多模式控制方式，即在高壓輸入的情況下工作QR模式，在低壓輸入的情況下工作在CCM模式。眾所周知，目前所有廠家的同步整流控制器都只能工作在斷續(xù)或臨界模式，而擎力科技所推出的同步整流控制IC采用dv/dt和預(yù)偵測專利技術(shù)，能完美自由地進(jìn)行CCM/DCM同步控制，將電源的效率提高到極致。

圖3：適配器常用的反激同步整流控制電路。

圖3為適配器常用的反激同步整流控制電路，副邊采用擎力科技的SP6018/SP6019作為整流控制，結(jié)合美國IXYS的專用同步Trench Mosfet作為輸出整流Mosfet，因?yàn)镮XYS的Trench Mosfet具有極低的Rds(on)和Qg，能將導(dǎo)通損耗降到最低，并能提高電源可靠性。

圖4：CCM工作波形

圖5：QR工作波形

圖4、5分別為工作在CCM、DCM下的同步工作波形，其中淺綠色為同步MOS的Vds波形，紫色為SP6018/SP6019輸出波形。因?yàn)榫哂兴绤^(qū)編程控制功能，能保證電源安全地工作在CCM模式，這也是業(yè)界唯一能出色應(yīng)對(duì)連續(xù)模式的同步整流控制IC。

擎力科技同步整流的出色同步檢測控制，使得客戶在75W以下無PFC的電源設(shè)計(jì)時(shí)，不僅能采用低成本的CCM+SR控制方式，更能采用(CCM+QR)+SR多模式控制方式，極大低提高電源的效率并降低設(shè)計(jì)成本。

在帶PFC的電源設(shè)計(jì)上，為客戶提供QR+SR的控制方式，極大限度地利用同步MOS的導(dǎo)通時(shí)間，效率更高。

鵬源電子作為一家專業(yè)為新型能源產(chǎn)品配套電子零件的代理商，致力為客戶提供一站式的專業(yè)化服務(wù)。公司擁有一批經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師并與多家研究機(jī)構(gòu)有良好的合作關(guān)系，能為客戶提供元器件選擇、成套方案提供等增值服務(wù)，專注為客戶提供高效綠色解決方案。