LP35117A作為一款高性能副邊同步整流驅動芯片,憑借其卓越的性能和廣泛的適用性,成為眾多電源設計工程師的首選。本文將深入探討LP35117A在正激和反激系統中的典型應用,詳細解析其管腳封裝、內部結構以及應用信息,助力工程師更好地理解和應用該芯片。
LP35117A是一款專為AC-DC同步整流應用設計的高性能副邊同步整流驅動芯片,適用于正激和反激系統,并兼容DCM(不連續導通模式)和CCM(連續導通模式)多種工作模式。該芯片具備200V的高耐壓能力,能夠有效應對復雜的工作環境,同時集成了多項專利技術,如整流管開通技術、周期追蹤技術和死區時間外置可編程技術,顯著提升了同步整流的效率和可靠性。
LP35117A采用SOP8L封裝,具有緊湊的尺寸和良好的散熱性能,適合高功率密度的應用場景。以下是其管腳功能描述:
管腳名稱 | 功能描述 |
---|---|
VCC | 同步整流管的電源腳位,需接旁路電容到GND,為芯片提供穩定的供電電壓。 |
T | 預關斷設置腳位,通過外接電阻可設置死區時間,調節同步整流管的關斷延遲,優化系統效率。 |
GND | 同步整流驅動器的芯片地,與MOS管的源極連接,確保信號的穩定傳輸。 |
DRV | 同步整流驅動腳位,與MOS管的柵極連接,用于控制MOS管的導通與關斷。 |
D | 同步整流驅動器的漏極電壓檢測腳,同時為VCC腳位供電,檢測MOS管漏極電壓以實現精準的同步控制。 |
NC | 懸空,無電氣連接功能。 |
在反激系統中,LP35117A的典型應用電路如下圖所示:
在該電路中,LP35117A通過檢測漏極電壓VDS的變化來控制同步整流MOS管的導通與關斷。其專利的整流管開通技術能夠有效避免因激磁振蕩引起的誤動作,確保在CCM模式下也能實現高效的同步整流。
在正激系統中,LP35117A的典型應用電路如下圖所示:
正激系統中,LP35117A同樣利用漏極電壓檢測和周期追蹤技術,實現對同步整流MOS管的精準控制。其外置可編程的死區時間設置功能,使得工程師可以根據具體需求靈活調整死區時間,進一步優化系統效率。
LP35117A的內部結構框圖如下所示:
從圖中可以看出,LP35117A集成了電源產生模塊、原邊開通判定、鉗位電路、預關斷時間設置以及驅動邏輯等多個功能模塊。
這些模塊協同工作,實現了從電源輸入到同步整流MOS管驅動的完整控制流程。其中,電源產生模塊為芯片提供穩定的VCC供電;原邊開通判定模塊通過檢測漏極電壓的變化率和幅度,精準判斷同步整流管的開通時刻;鉗位電路則確保VCC電壓不會超過安全范圍;預關斷時間設置模塊通過T腳外接電阻實現死區時間的靈活調整;驅動邏輯模塊則根據各模塊的信號輸出,精確控制DRV腳的驅動信號,實現同步整流MOS管的高效導通與關斷。
LP35117A的應用信息涵蓋了其在不同工作模式下的性能表現和設計要點。以下是關鍵的應用信息總結:
在DCM模式下,電感的激磁作用會導致漏極電壓產生振蕩。LP35117A通過檢測漏極電壓VDS的下降閾值和下降速率,準確判斷同步整流管的開啟時刻。其開通條件為:TSR>1uS & dVds/dt>K & Vds<-0.2V,其中K為開通檢測斜率,其計算公式為:
其中,t為VDS持續大于4V的計時時間,tprev為上一次VDS大于4V的時刻。
為了避免因激磁振蕩導致的誤關斷,LP35117A采用了周期追蹤技術和設定的關斷電壓閾值。在比較器屏蔽時間Tb內,不會進行關斷動作。當開通時間Ton超過Tb后,根據以下條件進行關斷:
T腳懸空:Ton>Tb & Vds > -5mV,關斷同步整流管。
T腳接地或接電阻:周期追蹤模式下,設定死區時間關斷同步整流管。
LP35117A的死區時間可以通過T腳外接電阻靈活設置。當T腳懸空時,無死區時間;當T腳接電阻時,死區時間設置公式為:
其中,R為T腳外接電阻值(單位為KΩ),TDead為需要設置的死區時間(單位為ns),且R≤150KΩ。
LP35117A集成了多種保護功能,包括VCC欠壓保護、過壓鉗位以及驅動腳去干擾技術,確保芯片在各種工作條件下都能穩定運行,有效防止因電壓異常或干擾信號導致的誤動作。
在設計LP35117A的PCB時,需遵循以下指南:
主功率回路走線要短粗,以降低線路阻抗,減少電壓降。
主功率回路不要包圍芯片,避免形成寄生電感,影響芯片性能。
DRV與功率管柵極的連線盡量短,減少信號傳輸延遲和干擾。
GND與功率管源極的連線盡量短,確保信號的穩定傳輸。
VCC旁路電容緊靠芯片VCC管腳和GND管腳,以提供穩定的供電電壓。
T腳電阻緊靠芯片T腳和GND管腳,確保死區時間設置的準確性。
D引腳的鋪銅面積適當大些,以提高芯片散熱性能,確保在高功率應用中的穩定性。
LP35117A作為一款高性能副邊同步整流驅動芯片,憑借其卓越的性能、靈活的配置以及強大的保護功能,在正激和反激系統中展現出極高的應用價值。通過本文的深入解析,工程師可以更好地理解其管腳功能、內部結構以及應用要點,從而在實際電源設計中充分發揮其優勢,實現高效、可靠的同步整流解決方案。