同步整流芯片U7612內部集成有智能開通檢測功能,可以有效防止反激電路中由于寄生參數(shù)振蕩引起的同步整流開關誤開通,提高了系統(tǒng)效率及可靠性,是一款高頻率、高性能、CCM同步整流開關,可以在GaN系統(tǒng)中替代肖特基整流二極管以提高系統(tǒng)效率!
▲IC 的啟動和關機
在VDD電壓上升到VDD開啟電壓VDD_ON (典型值4.5V)之前,同步整流芯片U7612處于關機狀態(tài)。內部Gate 智能鉗位電路可以保證內置MOSFET不會發(fā)生高dv/dt導致的誤開通。當VDD電壓達到 VDD_ON之后,芯片啟動,內部控制電路開始工作,副邊繞組電流Is經(jīng)內置MOSFET的溝道實現(xiàn)續(xù)流。當VDD電壓低于欠壓保護閾值VDD_OFF (典型值 3.3V)后,芯片關機,副邊繞組電流Is經(jīng)內置MOSFET的體二極管實現(xiàn)續(xù)流。
▲開通階段
變壓器副邊續(xù)流階段開始時,同步整流內置MOSFET的溝道處于關閉狀態(tài),副邊電流Is經(jīng)MOSFET體二極管實現(xiàn)續(xù)流,同時在體二極管兩端形成一負向Vds電壓(<-500mV)。當負向Vds電壓小于同步整流芯片U7612內置MOSFET開啟檢測閾值Vth_on (典型值-140mV),經(jīng)過開通延遲Td_on(典型值20ns),內置MOSFET的溝道開通。
▲關斷階段
在同步整流內置MOSFET導通期間,同步整流芯片U7612采樣MOSFET漏-源兩端電壓(Vds)。當Vds電壓高于MOSFET關斷閾值Vth_off (典型值0mV),經(jīng)過關斷延遲Td_off (典型值 15ns),內置MOSFET的溝道關斷。
▲前沿消隱 (LEB)
在內置MOSFET開通瞬間,同步整流芯片U7612漏-源(Drain- Source)之間會產(chǎn)生電壓尖峰。為避免此類電壓尖峰干擾系統(tǒng)正常工作導致芯片誤關斷,芯片內部集成有前沿消隱電路(LEB)。在內置MOSFET導通后的一段時間內(TLEB,典型值1.3us) ,關斷比較器被屏蔽,無法關斷同步整流MOSFET,消隱時間結束后芯片再正常檢測關斷條件。
▲最小關斷時間
在內置MOSFET關斷瞬間,同步整流芯片U7612漏-源(Drain- Source)之間會產(chǎn)生電壓振蕩。為避免此類電壓振蕩干擾系統(tǒng)正常工作導致芯片誤開通,芯片內部設置了最小關斷時間(Toff_min,典型值 600ns)。在Toff_min內,開通比較器被屏蔽,無法開通同步整流MOSFET,Toff_min結束后芯片再開始檢測開通條件。