适用于适配器的反激同步整流控制电路

随着消费类电子的发展，其外部供电电源(适配器) 所消耗的电能占全球能耗的比例在急剧加大，成为不可忽视的耗能“大户”。以美国为例，每年适配器需要消耗电能3000亿度/年，占整个国家每年用电总量的 11%。

在节能减排深入人心的当今，目前各国政府的法规中对外部电源的要求越来越严格。美国能源之星5.0，针对外部电源的平均效率也作出了更为苛刻的规范。

表1：输出电压Vout>6V时的电源效率。


表2：输出电压Vout<6V时的电源效率。


高功率密度，高集成度毫无疑问已经成为电子技术发展的方向，电源效率的提升不仅能减小电源的体积还能大大提高电源的可靠性。

适配器作为小功率的消费品，设计成本成为设计工程师首要考虑关键因素，Flyback结构因为电路简单，已经成为设计150W以下适配器普遍采用的电路架构。

传统采用肖特基作为整流输出的设计中，因为肖特基的壁垒电压VF的存在，使得大电流输出的情况下，消耗在肖特基上的损耗很大，不仅造成电源效率低下，更因为温度过高降低了电源的可靠性。为了解决这问题，同步整流技术应运而生，同步整流是采用通态电阻极低的专用功率MOSFET，来取代整流肖特基二极管以降低整流损耗的一项新技术。

深圳鹏源电子致力于为客户提供成本更优，效率更高的同步整流方案，为了满足客户高效高功率密度的设计需要。

准谐振(Quasi-resonance)因为谷底开通，能有效降低 Flyback的开关损耗，提升效率，但需要注意的是QR临界电流模式，其导通损耗较连续电流模式(CCM)要大，所以在115Vac电压输入无PFC的情况下，QR的控制方式反而没有CCM的效率高。而且QR为变频控制，在低输入电压满载的情况下开关频率很低，这就需要更大的变压器，电源的体积受到了限制。因此，为提高效率，目前许多厂家都采用多模式控制方式，即在高压输入的情况下工作QR模式，在低压输入的情况下工作在CCM模式。众所周知，目前所有厂家的同步整流控制器都只能工作在断续或临界模式，而擎力科技所推出的同步整流控制IC采用dv/dt和预侦测专利技术，能完美自由地进行CCM/DCM 同步控制，将电源的效率提高到极致。


图3：适配器常用的反激同步整流控制电路。

图3为适配器常用的反激同步整流控制电路，副边采用擎力科技的SP6018/SP6019作为整流控制，结合美国IXYS的专用同步Trench Mosfet作为输出整流Mosfet，因为IXYS的Trench Mosfet具有极低的Rds(on)和Qg，能将导通损耗降到最低，并能提高电源可靠性。


图4：CCM工作波形


图5：QR工作波形

图 4、5分别为工作在CCM、DCM下的同步工作波形，其中浅绿色为同步MOS的Vds波形，紫色为SP6018/SP6019输出波形。因为具有死区编程控制功能，能保证电源安全地工作在CCM模式，这也是业界唯一能出色应对连续模式的同步整流控制IC。

擎力科技同步整流的出色同步检测控制，使得客户在75W以下无PFC的电源设计时，不仅能采用低成本的CCM+SR控制方式，更能采用(CCM+QR)+SR多模式控制方式，极大低提高电源的效率并降低设计成本。

在带PFC的电源设计上，为客户提供QR+SR的控制方式，极大限度地利用同步MOS 的导通时间，效率更高。

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供稿：鹏源电子