同步整流电路靠性高,可控性好。在低压大电流趋势下,同步整流驱动芯片被市场一致看好。深圳银联宝同步整流ic U7613是一款带快速关断功能的高性能副边同步整流功率开关,可以在系统中替代肖特基整流二极管以提高系统效率。
在VDD电压上升到VDD开启电压VDD_ON(典型值4.5V)之前,同步整流ic U7613处于关机状态。内部Gate智能钳位电路可以保证内置MOSFET不会发生高dv/dt导致的误开通。当VDD电压达到VDD_ON之后,芯片启动,内部控制电路开始工作,副边绕组电流Is经内置MOSFET的沟道实现续流。当VDD电压低于欠压保护阈值VDD_OFF(典型值 3.3V)后,芯片关机,副边绕组电流Is经内置MOSFET的体二极管实现续流。
变压器副边续流阶段开始时,同步整流内置MOSFET的沟道处于关闭状态,副边电流Is经MOSFET体二极管实现续流,同时在体二极管两端形成一负向Vds电压(<-500mV)。当负向Vds电压小于同步整流ic U7613内置MOSFET开启检测阈值Vth_on (典型值-140mV),经过开通延迟Td_on(典型值 20ns),内置MOSFET的沟道开通。
PCB设计对同步整流的性能会产生显著影响,同步整流ic U7613设计同步整流电路时建议参考下图的内容。
1、副边主功率回路 Loop1的面积尽可能小。
2、VDD 电容推荐使用1μF的贴片陶瓷电容,尽量紧靠IC,Loop2的面积尽可能小。
3、R1和C1构成同步整流开关的RC吸收电路,RC吸收回路 Loop3 的面积可能小。
关断阶段
在同步整流内置MOSFET导通期间,同步整流ic U7613采样MOSFET漏-源两端电压(Vds)。当Vds电压高于MOSFET关断阈值Vth_off(典型值0mV),经过关断延迟Td_off(典型值15ns),内置MOSFET的沟道关断。
前沿消隐 (LEB)
在内置MOSFET开通瞬间,芯片漏-源(Drain- Source)之间会产生电压尖峰。为避免此类电压尖峰干扰系统正常工作导致芯片误关断,同步整流ic U7613内部集成有前沿消隐电路(LEB)。在内置MOSFET导通后的一段时间内(TLEB,典型值1.3us) ,关断比较器被屏蔽,无法关断同步整流MOSFET,消隐时间结束后芯片再正常检测关断条件。