隨著節(jié)能法規(guī)越來越嚴(yán)苛，用戶對(duì)產(chǎn)品要求越來越挑剔，電源開發(fā)工程師在不斷地向高頻率、高功率密度、高效率方向努力。而LLC諧振拓?fù)溆捎谄淙菀讓?shí)現(xiàn)軟開關(guān)，變壓器利用率高，方便磁集成等各種優(yōu)勢(shì)被大家廣泛使用。傳統(tǒng)LLC變換器使用肖特基二極管整流，系統(tǒng)效率大打折扣，為了進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)換效率，基于LLC拓?fù)涞耐秸骷夹g(shù)被市場(chǎng)認(rèn)可，針對(duì)LLC拓?fù)涞耐秸骺刂破餍酒亲兊霉┎粦?yīng)求。
自2017年7月運(yùn)營(yíng)以來，茂睿芯一直堅(jiān)持自主創(chuàng)新研發(fā)和特色差異化發(fā)展路線，已經(jīng)推出的眾多中大功率電源管理芯片精品，填補(bǔ)了國內(nèi)技術(shù)空白。助力新能源新基建，茂睿芯重磅推出高性能雙通道LLC同步整流控制器MK1620。
通過合適的柵極驅(qū)動(dòng)和獨(dú)立的差分采樣輸入，MK1620可以在較寬的負(fù)載條件下實(shí)現(xiàn)高效率、高可靠性。MK1620能夠工作在4.7V至38V的寬供電范圍，超低靜態(tài)電流和雙通道驅(qū)動(dòng)電路，更適用于全波整流的LLC諧振變換器中。MK1620在高效率和低待機(jī)的基礎(chǔ)上，內(nèi)置多種保護(hù)功能，方便用戶多場(chǎng)景靈活應(yīng)用。具體特點(diǎn)如下：
- 高效率自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)控制策略
1.差分檢測(cè)，外圍簡(jiǎn)約
MK1620的兩組獨(dú)立差分采樣，用于檢測(cè)每個(gè)SR MOSFET的VDS電壓，方便布線，易于使用。4.7V至38V的寬供電范圍，適用于更多應(yīng)用場(chǎng)景，無需額外的LDO。獨(dú)特的自適應(yīng)控制策略與驅(qū)動(dòng)調(diào)整機(jī)制，應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)。MK1620外圍簡(jiǎn)約，典型應(yīng)用電路如下圖1所示：
圖1. MK1620典型應(yīng)用電路
2.高效節(jié)能
MK1620無需外部配置，可將靜態(tài)電流降至低于75uA。圖2測(cè)量了12V供電條件下，MK1620 的靜態(tài)電流為74.1uA。
圖2. MK1620超低靜態(tài)電流
MK1620不僅具有超低靜態(tài)電流，其智能控制策略在極輕載下也具備高效率，圖3給出了MK1620在20V輸出0.1A負(fù)載條件下的功耗對(duì)比圖。
圖3. MK1620輕載功耗對(duì)比
MK1620優(yōu)化后的智能控制策略，也能提高電源重載效率，圖4，圖5分別給出了MK1620在230VAC輸入150W系統(tǒng)的效率對(duì)比與滿載驅(qū)動(dòng)波形。圖6為友商的工作波形。
圖4. 230VAC輸入150W系統(tǒng)效率對(duì)比
圖5. MK1620 230VAC輸入滿載波形
圖6. 友商230VAC輸入滿載波形
針對(duì)中大功率應(yīng)用系統(tǒng)，單橋臂并聯(lián)多個(gè)MOSFET的場(chǎng)景，MK1620也擁有不俗表現(xiàn)，圖7，圖8分別展示了500W系統(tǒng)和1200W系統(tǒng)的滿載工作波形。
圖8. MK1620 1200W系統(tǒng)滿載波形
3.多重保護(hù)，提高系統(tǒng)可靠性
在效率和待機(jī)功耗表現(xiàn)優(yōu)異的基礎(chǔ)上，MK1620同樣注重同步整流的可靠性。兩通道內(nèi)部邏輯互鎖機(jī)制、10ns超快關(guān)斷傳輸延遲、最大2.5A下拉電流能力等其他保護(hù)機(jī)制，MOSFET應(yīng)力與系統(tǒng)可靠性得以充分保證。圖9，圖10分別給出了在DCM工作下，有無降低振鈴誤導(dǎo)通機(jī)制的波形，從圖中可以看出，在DCM工作下MK1620防誤開通機(jī)制更優(yōu)。
圖9. MK1620 DCM波形
圖10. 振鈴誤導(dǎo)通DCM波形
在芯片VCC供電電壓不足時(shí)，防止MOSFET的VG被帶高，MK1620具有獨(dú)特的防治手段可有效防止系統(tǒng)在啟機(jī)或芯片VCC掉電時(shí)由于MOSFET柵極誤開通導(dǎo)致的炸機(jī)“慘案”。圖11，圖12分別給出了MK1620具備和不具備VG鉗位能力，在啟機(jī)條件下的工作波形。
圖11. MK1620啟機(jī)波形
圖12. 不具備VG鉗位能力的啟機(jī)波形
表1列舉了部分LLC同步整流控制器的關(guān)鍵參數(shù)，并與市面上的其他同步整流控制器產(chǎn)品進(jìn)行了對(duì)比。
表1. MK1620關(guān)鍵參數(shù)對(duì)比數(shù)據(jù)
4.總結(jié)
MK1620憑借其超低待機(jī)功耗、高效率以及強(qiáng)大的保護(hù)策略，有望促進(jìn)通信電子、PD快充和工業(yè)電源等領(lǐng)域高效綠色發(fā)展。MK1620已經(jīng)獲得多家客戶的好評(píng)和青睞。