1. 摘要:
这篇文章在描述说明 如何在 谐振拓扑电源 使用同步整流驱动器来改善提升效能。我们利用SR Mosfet (低导通电阻Rds*Ids²)加上同步整流驱动器来替代原先的整流二极管(正向电压Vf*Ids)的原理对SP6018的独家专利进行如下介绍
2. 工作原理:
同步整流驱动器SP6018是一颗智能型的控制IC,他能够模拟整流二级管的开关时序,在搭配SR Mosfet (低导通电阻)以节省在整流回路上的损耗。
SP6018的同步信号是抓取 SR Mosfet 上的泄极到源极的电压信号 ( Vds ),再透过内部的 dV/dt的负缘判断电路来启动 SP6018 的动作开启点,这样的判断方式可以容易的让SP6018使用于不连续的工作模式 ( DCM mode )。
SP6018内部有预测式控制判断电路,可以让SP6018 输出驱动信号于二次测的续电流结束前提前截止。还可利用外接电容可以调整提前截止的时间 ( 死区时间 dead time ) 以避免SR Mosfet交越。
3. 工作说明:
3.1 输入电压与输入电压拴锁:
SP6018输入的工作电压建议12~13V间,最大的静态输入电压为17V;建议在输入电压端点对地并接电容,当 SR Mosfet 越多时所需的外挂电容值越大。
输入电压拴锁为 拴锁启动电压 UVLO_on=11.2V、拴锁截止电压UVLO_off = 10.8V左右。
3.2 同步信号的抓取:
SP6018是抓取 SR Mosfet 上的泄极到源极的电压信号 ( Vds ),且 PIN 8 SYNC内部箝制电压为 5V、所以我们利用两个电阻来线性分压取得同步信号。
3.3 负缘判断控制说明:
SP6018内部有两的电压比较器 3.9V与0.9V,当SR Mosfet Vds 在负缘时 SP6018会计算 通过3.9V到0.9V的时间、如果计算的时间在所定的RT时间内就触发 SP6018 PIN 6MOSG-C。这样的控制法可以避免在无次极侧续流电流时误触发。如下图四所示:
3.4 预测式控制说明:
在SP6018内部的预测式控制电路,会计算周期启动时间以步阶的方式调整启动时间。在内部会有预设波形与真实的SR Mosfet Vds做比较以避免有交越的动作。我们也可以利用PIN 2 Pred 外加电容对地来增加死区时间 dead time 。如下图五所示:
3.5 动态调整控制说明:
在SP6018内部的动态调整控制电路,会计算每周期启动时间地变化;当下一周期PWM on_time;T1-T2 >600ns时,SP6018 会立刻的将PIN 6 输出工作缩减至最小,以保护SR Mosfet 不会交越动作。如下图六所示:
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