MP24894GJ-Z是一款高效率降壓控制器.它的設計是在連續電流模式(CCM)的功率LED高亮度,寬輸入電壓為6V范圍。
MP24894GJ-Z采用滯環控制精確調節LED的體系結構來自外部的反饋電流高側電流檢測電阻器。這種控制方案優化電路穩定和快速無環路補償響應時間。它的低200mV的平均反饋電壓降低功率損耗和提高轉換器的效率。
MP24894GJ-Z實現PWM和模擬調光通過EN /暗針。的mp24894包括熱過載輸出過載保護。
MP24894GJ-Z采用SOT23-6封裝。
特點:
•6V至60V的輸入范圍寬
•能夠驅動1A負載
•滯環控制
•高效率(> 95%)
•2500:1 PWM調光比
•開放式LED保護
•短LED保護
•熱關斷
應用范圍:
•低電壓鹵素更換
•低電壓一般照明
•汽車/裝飾LED照明
•標志/應急照明
•LED背光
MP1482DS-LF-Z
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在電源設計中,為提高能效,通常采用同步整流,即用MOSFET取代二極管整流器,從而降低整流器兩端壓降和導通損耗,提供更高的電流能力,實現更高的系統能效。然而,傳統的同步整流在用于LLC諧振轉換器時,會有不少的技術挑戰,如:1) 由于不同工作頻率造成最小導通時間設置的困難;2) 由于雜散電感造成過早的同步整流關斷,導通損耗增加;3) 輕載條件下由于電容電流尖峰導致同步整流電流反向,最終對系統產生不良影響。安森美半導體最新推出的同步整流控制器FAN6248,優化用于LLC諧振轉換器,完美地解決上述挑戰,適用于高能效服務器和臺式電腦電源、大屏液晶電視及顯示器電源、網絡和電信電源、高功率密度適配器、高功率LED照明等等。
傳統的同步整流用于LLC諧振轉換器的技術挑戰
1、最小導通時間設置的困難
最小導通時間用以避免雜訊的干擾。諧振電路的工作頻率會因輕載和重載而有所不同。若根據重載條件設置最小導通時間,會因輕載時的最小導通時間太大而延遲關斷同步整流;反之,則會因重載時的最小導通時間太小,由開關噪聲導致異常關斷。因此,需要自調節的最小導通時間解決這一挑戰。
2、雜散電感的影響
器件采用不同的封裝會有不同的雜散電感,而雜散電感會導致同步整流關斷時的正偏置VLS,過早的關斷同步整流,固定的關斷閾值電壓導致較長的本體二極管導通,增加導通損耗。因此,需要自調節的關斷閾值電壓。
3、在輕載條件下同步整流電流反向
由于在輕載條件下,諧振電容電壓幅值不是足夠大,激磁電流向諧振電容充電,在充電器件MOSFET開關轉換產生電容電流尖峰,導通同步整流電流延遲,如果在轉換期間由電容電流尖峰開啟同步整流,會導致同步整流電流反向。因此,需要自調節的延遲開啟同步整流。
為了解決上述挑戰,安森美半導體推出先進的同步整流控制器FAN6248。
FAN6248的關鍵特性
FAN6248具有反擊穿保護特性,確保可靠的同步整流,其獨特的自調節死區時間控制補償寄生電感以保持恒定的死區時間,而不受輸出負載和雜散寄生電感的影響,這有助于最小化本體二極管導通和最大化能效。輕載時當電容電流足以預先導通MOSFET時,FAN6248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。FAN6248有一個自調節最小導通時間電路,以更好地抗噪。它有兩個同步整流MOSFET門極驅動,專用的100 V 額定輸入用于檢測各同步整流 MOSFET的漏源電壓。支持達700千赫的高頻工作。節能模式下的工作電流低,典型值350 uA。工作電壓范圍4.5 V至30 V。10.5 V的高驅動輸出電壓可驅動所有MOSFET頻段到最低的導通電阻。圖1所示為FAN6248的典型應用電路,在初級端有一個LLC控制器。在次級端,配置非常簡單,包含一個FAN6248控制器和2個外置電阻,在噪聲嚴重的系統中可能需要再添加2個電容。因此,FAN6248是個高度集成的控制器,需要最少的外部元件。
FAN6248的同步整流關斷算法
FAN6248采用的同步整流關斷算法基于混合式控制,利用檢測MOSFET的漏極節點收到的即時信息和前一周期的信息,以維持最小的死區時間200 ns,獲得最佳的能效。該實施可易于用一個簡化的電路進行分析,其中關斷事件是通過對比漏極電壓與一個虛擬的關斷閾值VTH OFF來確定。
1、自調節死區時間控制
當死區時間超過預期的200納秒,FAN6248內部會自動調低補償電壓Voffset,從而提高虛擬的VTH OFF閾值,延長同步整流導通時間,和減少死區時間至接近200 ns。反之,當死區時間少于200納秒,比較器虛擬的閾值VTH OFF降低,從而縮短同步整流導通時間,和增加死區時間至接近200 ns。因此,該算法使死區時間保持在約200納秒,而不受輸出負載和寄生電感的影響。
2、自調節最小導通時間控制
為避免雜訊干擾,同步整流會定義最小導通時間。FAN6248有自適應最小導通時間電路。控制器設置的最小導通時間為上一個周期導通時間的50%。在此間隔期內忽略關斷觸發。
FAN6248消除電流反向的隱患
輕載時,寄生效應引起的電容電流尖峰會導致MOSFET被過早激活而誤觸發同步整流,產生從輸出電容器流回同步整流器的反向電流。FAN6248控制器增加了輕載時的導通延遲,當檢測到電流反向,導通延遲將由滿載時的80納秒增加至輕載時的380納秒,以避免誤觸發同步整流和電流反向。
FAN6248的節能模式
當在超過240微秒(HA、HB版本)或420微秒(LA、LB版本)的一段時間沒有檢測到開關,FAN6248進入節能模式運行。在節能模式下,控制器停止所有開關工作,以減小工作電流和降低功耗,該模式下的工作電流是350 uA。當檢測到11個連續的開關周期時,同步整流驅動脈沖再次啟用。
FAN6248的兩個版本針對不同的應用需求
FAN6248分為HA和HB兩個系列:HA版本的VTH OFF設定在130 mV或228 mV,用于采用較大封裝如TO220或D2PAK的同步整流MOSFET;HB版本的VTH OFF設定在100 mV或175 mV,用于采用較小封裝如PQFN或DPAK的同步整流MOSFET。
能效測試
我們對FAN6248進行了能效測試,其中Vin=390 Vdc,Vout=12 Vdc,初級控制器采用NCP1399,滿載時頻率為110 kHz,從測試波形可看到,系統在滿載、75%負載、50%負載和25%負載的4個點的平均能效高達96.29%。
總結
安森美半導體的同步整流控制器FAN6248解決了傳統的同步整流的技術挑戰:專有的自調節死區時間控制可保持恒定的死區時間(200 ns),不受雜散電感的影響,可采用極小導通電阻的同步整流MOSFET,最大限度地減少本體二極管導通,最大化系統的電源能效。反擊穿控制確保可靠的同步整流工作。自調節最小導通時間可提供更高抗噪性。其電流反向檢測能防止誤觸發和電流反向,確保輕載時安全和穩定的工作。節能模式下工作電流低實現待機模式低功耗。小封裝(SOIC 8引腳)可減少占板空間和降低成本。強大的門極驅動能力可實現達800 W的高功率系統設計。
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