然而
，傳統的同步整流在用於LLC諧振轉換器時，會有不少的技術挑戰，如：

 

●     由於雜散電感造成同步整流過早的關斷，導通損耗增加

●     由於不同工作頻率造成最小導通時間設置的困難

●     輕載條件下由於電容電流尖峰導致同步整流電流反向，最終對係統產生不良影響

 

安森美新推出的雙通道同步整流控製器NCP4318

，完美地解決上述問題的挑戰，較前代FAN6248更進一步優化性能

，適用於高能效服務器電源
、網絡和電信電源、液晶電視及顯示器電源、高功率密度適配器
、遊戲機等的LLC諧振電源轉換器之應用。

 

1 傳統的同步整流用於LLC諧振轉換器的技術挑戰

 

同步整流控製器按關斷方式分類有瞬時漏極電壓類型、預測類型、漏極電壓調節類型、含死區調節的混合控製類型。

 

傳統的同步整流控製大多采用瞬時漏極電壓類型，這種類型在負載瞬態期間安全運行。但雜散電感會產生正偏移VLS daozhitongbuzhengliuguozaodeguanduan，gudingdeguanduanlinjiezhidianyadaozhibentierjiguandaotongshijianjiaochang，zengjiadaotongsunhao
，nengxiaojiangdi。yinci，xuyaozidongtiaojiedeguanduanlinjiezhidianyayiweichijiaoxiaodesiqushijian。

 

預(yu)測(ce)類(lei)型(xing)同(tong)步(bu)整(zheng)流(liu)無(wu)需(xu)精(jing)確(que)的(de)漏(lou)極(ji)電(dian)壓(ya)檢(jian)測(ce)，因(yin)而(er)不(bu)受(shou)雜(za)散(san)電(dian)感(gan)影(ying)響(xiang)，在(zai)雜(za)散(san)電(dian)感(gan)較(jiao)大(da)的(de)係(xi)統(tong)中(zhong)提(ti)供(gong)更(geng)高(gao)能(neng)效(xiao)。但(dan)輸(shu)出(chu)負(fu)載(zai)的(de)瞬(shun)間(jian)變(bian)小(xiao)時(時)會(hui)導(dao)致(zhi)在(zai)LLC諧振轉換器中的頻率瞬間增加
，一旦關斷延遲
，就會產生反向電流和漏極電壓突波。

 

漏極電壓調節類型，當同步整流電流減小時將會自動調整Vgs 來增加導通電阻RDS_ON以維持Vds 在關斷臨界值
，雖然比由雜散電感導致的過早關斷要好，但較低的VGS導致產生更高的導通損耗。

 

混(hun)合(he)控(kong)製(zhi)類(lei)型(xing)解(jie)決(jue)上(shang)述(shu)挑(tiao)戰(zhan)，但(dan)在(zai)輕(qing)載(zai)條(tiao)件(jian)下(xia)
，由(you)於(yu)較(jiao)低(di)的(de)漏(lou)極(ji)斜(xie)坡(po)使(shi)死(si)區(qu)時(shi)間(jian)變(bian)化(hua)較(jiao)大(da)，可(ke)能(neng)引(yin)起(qi)係(xi)統(tong)不(bu)穩(wen)定(ding)，可(ke)采(cai)用(yong)遲(chi)滯(zhi)帶(dai)死(si)區(qu)時(shi)間(jian)調(tiao)節(jie)控(kong)製(zhi)解(jie)決(jue)這(zhe)問(wen)題(ti)。當(dang)初(chu)級(ji)側(ce) LLC 控製器 VDD 關斷和交流電關斷時
，最小導通時間功能防止快速關斷，但會產生負電流和巨大的 VDS 尖峰，因此需要有精密的保護功能如初級側關斷
、同步整流反向電流檢測、漏極異常檢測。

 

NCP4318使用瞬時漏極電壓和前一周期的死區時間信息，用於LLC諧振實現更高能效，外部元器件極少。自適應死區時間控製可以抵補寄生電感電壓
，以最大化同步整流 MOSFET 能(neng)效(xiao)。多(duo)階(jie)段(duan)關(guan)斷(duan)臨(lin)界(jie)值(zhi)控(kong)製(zhi)和(he)同(tong)步(bu)整(zheng)流(liu)電(dian)流(liu)反(fan)向(xiang)檢(jian)測(ce)功(gong)能(neng)可(ke)防(fang)止(zhi)快(kuai)速(su)負(fu)載(zai)瞬(shun)變(bian)期(qi)間(jian)的(de)反(fan)向(xiang)電(dian)流(liu)，並(bing)使(shi)同(tong)步(bu)整(zheng)流(liu)在(zai)整(zheng)個(ge)負(fu)載(zai)範(fan)圍(wei)內(nei)穩(wen)定(ding)運(yun)行(xing)。

 

2 NCP4318的關鍵特性

 

NCP4318采用混合模式同步整流關斷控製，具有反向電流保護特性，確保可靠的同步整流
，每個同步整流 MOSFET都有專用的200 V額(e)定(ding)漏(lou)極(ji)檢(jian)測(ce)和(he)專(zhuan)用(yong)源(yuan)極(ji)檢(jian)測(ce)引(yin)腳(jiao)，遲(chi)滯(zhi)帶(dai)死(si)區(qu)時(shi)間(jian)調(tiao)節(jie)控(kong)製(zhi)有(you)助(zhu)於(yu)最(zui)小(xiao)化(hua)本(ben)體(ti)二(er)極(ji)管(guan)導(dao)通(tong)時(shi)間(jian)和(he)最(zui)大(da)化(hua)能(neng)效(xiao)。輕(qing)載(zai)時(shi)當(dang)電(dian)容(rong)電(dian)流(liu)足(zu)以(yi)預(yu)先(xian)導(dao)通(tong)MOSFET時
，NCP4318檢測到同步整流器的電流反向。通過增加在輕載條件下的導通延遲，可避免這樣的運行模式，提供安全
、穩定和高效的工作，避免漏極電壓突波。

 

NCP4318有一個自調節最小導通時間電路
，以更好地抗噪。同步整流1~3階式門(閘)極導通電壓與軟啟動脈衝數控製。它可根據負載條件
、工作頻率和溫度自調節門電壓控製 (10 V, 6 V, 5 V)
，從而提高輕載條件和高頻工作下的能效。精密的保護功能如初級端關斷
、漏極檢測異常保護等實現更高的可靠性。節能模式下的工作電流低，典型值100 uA。6 V門輸出電壓的軟啟動確保穩定的啟動。具有30 ns的極快導通和關斷延遲時間
，強大的電流能力，源電流/灌電流為1.5 A/4.5 A。寬工作電壓範圍6.5 V至35 V。工作頻率範圍22 kHz到500 kHz。

 

圖1所示為NCP4318的典型應用電路，在初級端有一個LLC控製器。在次級端


，配置非常簡單，包含一個NCP4318控製器和2個外置電阻
，在噪聲嚴重的係統中可能需要再添加2個電容。因此
，NCP4318是個高度集成的控製器
，需要最少的外部元件。  

 

 

圖1：NCP4318的典型應用電路

 

3 NCP4318的3個版本

 

 

4 能效測試

 

我們對NCP4318和競爭對手的同類器件進行了能效對比測試

，其中Vin=390 Vdc，可看到從輕載到重載
，NCP4318的能效都是極高的
，最高時約97%。

 

圖2：NCP4318提供高能效

 

 

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