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高效节能,茂睿芯推出MK1620高性能双通道LLC同步整流控制器

充电头网编辑部 充电头网 2022-10-11

 

前言

 
随着节能法规越来越严苛,用户对产品要求越来越挑剔,电源开发工程师在不断地向高频率、高功率密度、高效率方向努力。而LLC谐振拓扑由于其容易实现软开关,变压器利用率高,方便磁集成等各种优势被大家广泛使用。
 
传统LLC变换器使用肖特基二极管整流,系统效率大打折扣,为了进一步提高转换效率,基于LLC拓扑的同步整流技术被市场认可,针对LLC拓扑的同步整流控制器芯片,更是变得供不应求。  
 

MK1620登场

 
自2017年7月运营以来,茂睿芯一直坚持自主创新研发和特色差异化发展路线,已经推出的众多中大功率电源管理芯片精品,填补了国内技术空白。助力新能源新基建,茂睿芯重磅推出高性能双通道LLC同步整流控制器MK1620。
 
 
通过合适的栅极驱动和独立的差分采样输入,MK1620可以在较宽的负载条件下实现高效率、高可靠性。MK1620能够工作在4.7V至38V的宽供电范围,小于75uA的超低静态电流和双通道驱动电路,更适用于全波整流的LLC谐振变换器中。
 
MK1620支持高效率自适应驱动控制策略,降低DCM振铃误触发几率逻辑,采用双通道互锁机制,实现10ns超快速关断传输延迟和最大2.5A下拉电流,兼容多种开通阈值MOSFET的VG钳位电路,内置多种保护功能,方便用户多场景灵活应用。
 

差分检测,外围简约

 
MK1620的两组独立差分采样,用于检测每个SR MOSFET的VDS电压,方便布线,易于使用。
 
MK1620典型应用电路
 
4.7V至38V的宽供电范围,适用于更多应用场景,无需额外的LDO。独特的自适应控制策略与驱动调整机制,应对各种复杂的应用系统。
 

高效节能

 
MK1620 无需外部配置,可将静态电流降至低于75uA。
 
MK1620超低静态电流
 
12V供电条件下实测结果如上图所示,MK1620 的实测静态电流为74.1uA。
 
MK1620轻载功耗对比
 
MK1620 不仅具有超低静态电流,其智能控制策略在极轻载下也具备高效率,上图为MK1620在20V输出0.1A负载条件下的功耗对比图,从图中可以看出 MK1620 在不同输入条件下的轻载功耗均低于友商产品。
 
230VAC输入150W系统效率对比
 
MK1620优化后的智能控制策略,也能提高电源重载效率。上图为 230Vac 输入150W系统下效率对比图,从图中可以看出 MK1620 在不同负载电流下效率表现均领先友商产品。
 
MK1620 230VAC输入满载波形
 
上图为 MK1620 在 230Vac 输入下满载驱动波形图。
 
友商230VAC输入满载波形
 
上图为友商产品在 230Vac 输入下满载驱动波形图。
 
MK1620 500W系统满载波形
 
针对中大功率应用系统,单桥臂并联多个MOSFET的场景,MK1620也拥有不俗表现,上图为 MK1620 在500W系统下的满载工作波形图。
 
MK1620 1200W系统满载波形
 
上图为 MK1620 在1200W系统下的满载工作波形图。
 

多重保护,提高系统可靠性

 
在效率和待机功耗表现优异的基础上,MK1620同样注重同步整流的可靠性。两通道内部逻辑互锁机制、10ns超快关断传输延迟、最大2.5A下拉电流能力等其他保护机制,MOSFET应力与系统可靠性得以充分保证。
 
振铃误导通DCM波形
 
上图为无降低振铃误导通机制的产品在振铃误导通时的 DCM 波形图。
 
MK1620 DCM波形
 
上图为有降低振铃误导通机制的 MK1620 的DCM波形图,从图中可以看出,在 DCM 工作下MK1620防误开通机制更优。
 
在芯片VCC供电电压不足时,防止MOSFET的VG被带高,MK1620具有独特的防治手段可有效防止系统在启机或芯片VCC掉电时由于MOSFET栅极误开通导致的炸机“惨案”。
 
MK1620启机波形
 
上图为 MK1620 在启机条件下的工作波形,MK1620 具有独特的防治手段可有效防止系统在启机或芯片VCC掉电时,由于MOSFET栅极误开通导致的炸机“惨案”,在芯片VCC供电电压不足时,防止MOSFET的VG被带高。
 
不具备VG钳位能力的启机波形
 
上图为不具备VG钳位能力的产品,在启机条件下的工作波形图。从图中可以看到,该产品在启机时VG被VDS带高。
 
 
上表列举了部分LLC同步整流控制器的关键参数对比,从表中可以看到,MK1620 在同样实现双通道差分输入采样功能和宽供电范围的情况下,待机静态电流、关断传输延迟、关断下拉电流等参数相比友商产品更具优势。
 

充电头网总结

 
目前 MK1620 已获得多家客户的好评和青睐,凭借超低待机功耗、高效率以及强大的保护策略,MK1620 有望促进通信电子、PD快充和工业电源等领域高效绿色发展。
 
茂睿芯(深圳)科技有限公司是一家高性能模拟和混合信号集成电路设计、研发、销售与技术服务公司,总部设在深圳市蛇口深圳自贸中心(水湾1979大厦),并在上海和西安分别设立了办事处。公司核心成员均具有欧美及国内一流半导体公司的丰富工作经验,尤其在通信、工业、以及消费类电源及驱动IC市场业绩卓著。
 
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