降低功耗,提高电源效率,华源智信同步整流控制器全面解析

降低功耗,提高电源效率,华源智信同步整流控制器全面解析
2024年04月27日 00:10 充电头网

同步整流控制器(Synchronous Rectification Controller)是一类在开关电源系统中关键的控制元件。其主要作用是优化电源系统中的整流过程,取代传统的二极管整流器。通过精确控制同步整流MOSFET的导通和关断时机,旨在降低功耗,提高电源系统的效率。

在传统开关电源系统中,二极管整流器常用于将交流电转换为直流电。然而,这种方式在导通时会产生较高的导通压降,导致能量损失增加。为了克服这一问题,引入了同步整流技术,通过控制MOSFET来替代二极管,从而减小导通时的功耗。

同步整流控制器的工作原理基于对电源系统输出的精确监测,以确保同步整流MOSFET在最适时机导通,最小化电流的导通压降。这一精确控制不仅提高了整体系统的效率,还有助于降低温度和提高功率密度,使其成为高性能电源系统设计中的不可或缺的一环。

这类控制器通常支持多种工作模式和电源拓扑结构,设计人员通过选择适当的同步整流控制器,能够更好地平衡性能、成本和系统复杂性,充电头网了解到华源智信针对不同应用场景推出了HY903、HY913、HY923共3个大类的SR同步整流控制器,一起来看看吧!

华源智信同步整流控制器

华源智信在同步整流控制器方面,针对不同应用场景,开发出HY903、HY913、HY923共3个大类的SR控制器。

接下来,我们将对华源智信的这几款SR同步整流控制器进行深入解析、仔细研究它们的性能特征、技术规格以及在不同应用场景下的优势。通过对这些控制器的详细分析,我们可以更好地了解它们在电源系统中的作用和效果。

特点

1、主动下拉

华源智信同步整流控制器具备主动下拉的特点,在上电时进行主动下拉,确保安全操作下,可以适应不同厂家的MOS降低客户成本,防止误触发。

当内阻过低时需要检查下拉效果,因为Crss太大耦合的电荷不能全部吸收。

2、Vcc电荷泵

华源智信同步整流控制器搭载Vcc电荷泵特点,在低电压时候,Vcc电荷泵会提升电压,增加输出效率(HY903、HY913),适配器可选用自供电的HY923,在短路时也可以工作。

3、抗干扰

华源智信同步整流控制器抗干扰能力特别强。

华源智信同步整流控制器增加了(Vds-vin)积分功能,需要满足一定条件SR才会打开,初级导通时间短时次级不会导通,可以抗窄脉冲或ESD的干扰。

接下来充电头网将会对华源智信三款同步整流控制器进行深入解析、仔细研究它们的性能特征、技术规格以及在不同应用场景下的优势。通过对这些控制器的详细分析,可以更好地了解它们在电源系统中的作用和效果。

HY903

华源智信HY903同步整流控制器通过将传统肖特基二极管替换成MOS管,由专用的控制器驱动MOS管,根据次级MOS管的体二极管导通压降控制其导通和关闭,能够将传统肖特基二极管接近1V的压降降低到只有几十mV,有效降低次级整流的损耗,从而降低整流元件的损耗和温升。

HY903同步整流控制器支持低侧同步整流,无需辅助线圈,支持DCM,QR,CCM各种反激,支持2.8-25V供电电压范围,耐压高达120V。高电流驱动能力适配多种同步整流管。栅极驱动电压钳位为8V,具有开机主动下拉功能,适应不同厂家MOS。

HY903支持自适应预关断和快速关断功能,支持可选的最小关断时间,芯片内部集成电荷泵,低压PPS输出时不用Vds供电,极大地提高了低压输出效率,最低输出电压可低至2.8V,由于电荷泵的存在此时驱动电压仍达5V以上,同时具有低静态电流。

充电头网通过拆解了解到,该芯片已经被绿联65W 2C1A快充充电器LETRON 45W 1A1C双口快充充电器、魅族手机30W充电器等产品采用,获得市场认可。

应用案例:

HY913

华源智信HY913是一颗数字自适应多模式同步整流控制器,适用于DCM/QR/CCM运行模式。芯片内置电荷泵,可以将供电电压升压,确保同步整流管完全导通,低压输出时效率更高。

HY913支持开机下拉功能,支持预关断功能,加快关断速度,具有10ns关断延迟,支持CCM工作模式。轻载时将关闭驱动,进入绿色模式,降低待机功耗。

HY913内置积分功能,可以防止同步整流误开通,芯片支持3~25V供电范围,满足PPS供电范围,芯片内置初级和次级MOSFET同时导通保护,漏极检测引脚耐压高达150V,并支持内部供电电压钳位,无需外置绕组,外围元件精简,并具有更强的抗干扰能力。

应用案例:

HY923

华源智信HY923是一款智能数字控制同步整流控制器,作为二极管模拟器工作。HY923可以在正端或负端应用,关断速度快,反向尖峰电压低,耐压150V,驱动能力强,驱动电压钳位在7V,启动时驱动下拉功能,具有积分功能以避免同步整流误开通。

华源智信HY923、HY1662和HY5501组成的PD快充方案公布,可实现待机零功耗。

HY923可以驱动标准N通道功率金属氧化物半导体场效应晶体管,以替代肖特基二极管,实现高效率。HY923采用数字控制技术,以优化在不同应用中的DCM / PFM / CCM / QR多模式操作。数字控制技术进一步增强了稳健的CCM操作。

自适应预关断方案不仅确保了快速切换,还最小化了开关损耗。自适应预关断方案通过软SR MOSFET关断过渡,优化了电磁干扰(EMI)。通过INTG引脚可配置的电压-时间阈值,避免了在DCM/QR模式下由于寄生环路引起的SR MOSFET误触发切换。

HY923集成了多种功能,可以减少BOM并优化性能,提供SOT23-6封装。

充电头网总结

华源智信推出的三款SR同步整流控制器芯片通过精确控制MOSFET的导通和关断时机,有效地降低功耗并提升电源系统的效率。这些控制器不仅具备主动下拉、Vcc电荷泵、强抗干扰能力、预关断、以及支持多模式操作等功能特点,还能替代传统的肖特基二极管,从而减少BOM并优化性能。目前,这三款控制器已在市场中广泛应用,在提高效率和降低功耗方面获得了市场认可。

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