適用于適配器的反激同步整流控制電路

適用于適配器的反激同步整流控制電路

隨著消費類電子的發展，其外部供電電源(適配器)所消耗的電能占全球能耗的比例在急劇加大，成為不可忽視的耗能“大戶”。以美國為例，每年適配器需要消耗電能3000億度/年，占整個國家每年用電總量的11%。

在節能減排深入人心的當今，目前各國政府的法規中對外部電源的要求越來越嚴格。美國能源之星5.0，針對外部電源的平均效率也作出了更為苛刻的規范。

表1：輸出電壓Vout>6V時的電源效率。

表2：輸出電壓Vout6V時的電源效率。

高功率密度，高集成度毫無疑問已經成為電子技術發展的方向，電源效率的提升不僅能減小電源的體積還能大大提高電源的可靠性。

適配器作為小功率的消費品，設計成本成為設計工程師首要考慮關鍵因素，Flyback結構因為電路簡單，已經成為設計150W以下適配器普遍采用的電路架構。

傳統采用肖特基作為整流輸出的設計中，因為肖特基的壁壘電壓VF的存在，使得大電流輸出的情況下，消耗在肖特基上的損耗很大，不僅造成電源效率低下，更因為溫度過高降低了電源的可靠性。為了解決這問題，同步整流技術應運而生，同步整流是采用通態電阻極低的專用功率MOSFET，來取代整流肖特基二極管以降低整流損耗的一項新技術。

深圳鵬源電子致力于為客戶提供成本更優，效率更高的同步整流方案，為了滿足客戶高效高功率密度的設計需要。

準諧振(Quasi-resonance)因為谷底開通，能有效降低Flyback的開關損耗，提升效率，但需要注意的是QR臨界電流模式，其導通損耗較連續電流模式(CCM)要大，所以在115Vac電壓輸入無PFC的情況下，QR的控制方式反而沒有CCM的效率高。而且QR為變頻控制，在低輸入電壓滿載的情況下開關頻率很低，這就需要更大的變壓器，電源的體積受到了限制。因此，為提高效率，目前許多廠家都采用多模式控制方式，即在高壓輸入的情況下工作QR模式，在低壓輸入的情況下工作在CCM模式。眾所周知，目前所有廠家的同步整流控制器都只能工作在斷續或臨界模式，而擎力科技所推出的同步整流控制IC采用dv/dt和預偵測專利技術，能完美自由地進行CCM/DCM同步控制，將電源的效率提高到極致。

圖3：適配器常用的反激同步整流控制電路。

圖3為適配器常用的反激同步整流控制電路，副邊采用擎力科技的SP6018/SP6019作為整流控制，結合美國IXYS的專用同步Trench Mosfet作為輸出整流Mosfet，因為IXYS的Trench Mosfet具有極低的Rds(on)和Qg，能將導通損耗降到最低，并能提高電源可靠性。

圖4：CCM工作波形

圖5：QR工作波形

圖4、5分別為工作在CCM、DCM下的同步工作波形，其中淺綠色為同步MOS的Vds波形，紫色為SP6018/SP6019輸出波形。因為具有死區編程控制功能，能保證電源安全地工作在CCM模式，這也是業界唯一能出色應對連續模式的同步整流控制IC。

擎力科技同步整流的出色同步檢測控制，使得客戶在75W以下無PFC的電源設計時，不僅能采用低成本的CCM+SR控制方式，更能采用(CCM+QR)+SR多模式控制方式，極大低提高電源的效率并降低設計成本。

在帶PFC的電源設計上，為客戶提供QR+SR的控制方式，極大限度地利用同步MOS的導通時間，效率更高。

鵬源電子作為一家專業為新型能源產品配套電子零件的代理商，致力為客戶提供一站式的專業化服務。公司擁有一批經驗豐富的工程師并與多家研究機構有良好的合作關系，能為客戶提供元器件選擇、成套方案提供等增值服務，專注為客戶提供高效綠色解決方案。