然而，傳統的同步整流在用於LLC諧振轉換器時，會有不少的技術挑戰
，如：

 

●     由於雜散電感造成同步整流過早的關斷，導通損耗增加

●     由於不同工作頻率造成最小導通時間設置的困難

●     輕載條件下由於電容電流尖峰導致同步整流電流反向
，最終對係統產生不良影響

 

安森美新推出的雙通道同步整流控製器NCP4318，完美地解決上述問題的挑戰
，較前代FAN6248更進一步優化性能，適用於高能效服務器電源
、網絡和電信電源、液晶電視及顯示器電源、高功率密度適配器
、遊戲機等的LLC諧振電源轉換器之應用。

 

1 傳統的同步整流用於LLC諧振轉換器的技術挑戰

 

同步整流控製器按關斷方式分類有瞬時漏極電壓類型、預測類型
、漏極電壓調節類型、含死區調節的混合控製類型。

 

傳統的同步整流控製大多采用瞬時漏極電壓類型，這種類型在負載瞬態期間安全運行。但雜散電感會產生正偏移VLS 導(dao)致(zhi)同(tong)步(bu)整(zheng)流(liu)過(guo)早(zao)的(de)關(guan)斷(duan)，固(gu)定(ding)的(de)關(guan)斷(duan)臨(lin)界(jie)值(zhi)電(dian)壓(ya)導(dao)致(zhi)本(ben)體(ti)二(er)極(ji)管(guan)導(dao)通(tong)時(shi)間(jian)較(jiao)長(chang)
，增(zeng)加(jia)導(dao)通(tong)損(sun)耗(hao)，能(neng)效(xiao)降(jiang)低(di)。因(yin)此(ci)，需(xu)要(yao)自(zi)動(dong)調(tiao)節(jie)的(de)關(guan)斷(duan)臨(lin)界(jie)值(zhi)電(dian)壓(ya)以(yi)維(wei)持(chi)較(jiao)小(xiao)的(de)死(si)區(qu)時(shi)間(jian)。

 

預yu測ce類lei型xing同tong步bu整zheng流liu無wu需xu精jing確que的de漏lou極ji電dian壓ya檢jian測ce，因yin而er不bu受shou雜za散san電dian感gan影ying響xiang

，在zai雜za散san電dian感gan較jiao大da的de係xi統tong中zhong提ti供gong更geng高gao能neng效xiao。但dan輸shu出chu負fu載zai的de瞬shun間jian變bian小xiao時時會hui導dao致zhi在zaiLLC諧振轉換器中的頻率瞬間增加，一旦關斷延遲，就會產生反向電流和漏極電壓突波。

 

漏極電壓調節類型
，當同步整流電流減小時將會自動調整Vgs 來增加導通電阻RDS_ON以維持Vds 在關斷臨界值
，雖然比由雜散電感導致的過早關斷要好，但較低的VGS導致產生更高的導通損耗。

 

hunhekongzhileixingjiejueshangshutiaozhan

，danzaiqingzaitiaojianxia，youyujiaodideloujixieposhisiqushijianbianhuajiaoda，kenengyinqixitongbuwending，kecaiyongchizhidaisiqushijiantiaojiekongzhijiejuezhewenti。dangchujice LLC 控製器 VDD 關斷和交流電關斷時，最小導通時間功能防止快速關斷
，但會產生負電流和巨大的 VDS 尖峰


，因此需要有精密的保護功能如初級側關斷
、同步整流反向電流檢測、漏極異常檢測。

 

NCP4318使用瞬時漏極電壓和前一周期的死區時間信息，用於LLC諧振實現更高能效，外部元器件極少。自適應死區時間控製可以抵補寄生電感電壓，以最大化同步整流 MOSFET 能(neng)效(xiao)。多(duo)階(jie)段(duan)關(guan)斷(duan)臨(lin)界(jie)值(zhi)控(kong)製(zhi)和(he)同(tong)步(bu)整(zheng)流(liu)電(dian)流(liu)反(fan)向(xiang)檢(jian)測(ce)功(gong)能(neng)可(ke)防(fang)止(zhi)快(kuai)速(su)負(fu)載(zai)瞬(shun)變(bian)期(qi)間(jian)的(de)反(fan)向(xiang)電(dian)流(liu)，並(bing)使(shi)同(tong)步(bu)整(zheng)流(liu)在(zai)整(zheng)個(ge)負(fu)載(zai)範(fan)圍(wei)內(nei)穩(wen)定(ding)運(yun)行(xing)。

 

2 NCP4318的關鍵特性

 

NCP4318采用混合模式同步整流關斷控製
，具有反向電流保護特性，確保可靠的同步整流，每個同步整流 MOSFET都有專用的200 V額e定ding漏lou極ji檢jian測ce和he專zhuan用yong源yuan極ji檢jian測ce引yin腳jiao
，遲chi滯zhi帶dai死si區qu時shi間jian調tiao節jie控kong製zhi有you助zhu於yu最zui小xiao化hua本ben體ti二er極ji管guan導dao通tong時shi間jian和he最zui大da化hua能neng效xiao。輕qing載zai時shi當dang電dian容rong電dian流liu足zu以yi預yu先xian導dao通tongMOSFET時
，NCP4318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，避免漏極電壓突波。

 

NCP4318有一個自調節最小導通時間電路
，以更好地抗噪。同步整流1~3階式門(閘)極導通電壓與軟啟動脈衝數控製。它可根據負載條件、工作頻率和溫度自調節門電壓控製 (10 V, 6 V, 5 V)
，從而提高輕載條件和高頻工作下的能效。精密的保護功能如初級端關斷、漏極檢測異常保護等實現更高的可靠性。節能模式下的工作電流低，典型值100 uA。6 V門輸出電壓的軟啟動確保穩定的啟動。具有30 ns的極快導通和關斷延遲時間，強大的電流能力
，源電流/灌電流為1.5 A/4.5 A。寬工作電壓範圍6.5 V至35 V。工作頻率範圍22 kHz到500 kHz。

 

圖1所示為NCP4318的典型應用電路

，在初級端有一個LLC控製器。在次級端，配置非常簡單
，包含一個NCP4318控製器和2個外置電阻
，在噪聲嚴重的係統中可能需要再添加2個電容。因此，NCP4318是個高度集成的控製器，需要最少的外部元件。  

 

 

圖1：NCP4318的典型應用電路

 

3 NCP4318的3個版本

 

 

4 能效測試

 

我們對NCP4318和競爭對手的同類器件進行了能效對比測試
，其中Vin=390 Vdc
，可看到從輕載到重載
，NCP4318的能效都是極高的，最高時約97%。

 

圖2：NCP4318提供高能效

 

 

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