同步整流芯片U7710是一款用于替代 Flyback 副邊肖特基二極管的高性能同步整流開關,內(nèi)置超低導通阻抗功率MOSFET以提升系統(tǒng)效率。
■7.1V 穩(wěn)壓器
在原邊MOSFET導通期間,同步整流芯片U7710內(nèi)部 7.1V 穩(wěn)壓器將從其Drain管腳抽取電流向VDD供電,以使VDD電壓恒定在7.1V 左右?;诟哳l解耦和供電考慮,推薦選取容量為1uF的陶瓷電容作為VDD電容。
■系統(tǒng)啟動
系統(tǒng)開機以后,同步整流芯片U7710內(nèi)部高壓 LDO從Drain管腳抽取電流向VDD電容供電。當VDD電壓低于欠壓保護閾值后(3.1V 典型值),芯片進入睡眠模式,同時內(nèi)部同步整流MOSFET進入關斷狀態(tài),副邊繞組電流經(jīng)內(nèi)部同步整流MOSFET的體二極管實現(xiàn)續(xù)流。當VDD電壓高于 VDD開啟電壓后(4V 典型值),芯片開始工作。芯片內(nèi)部同步整流MOSFET只在副邊續(xù)流期間才能開通。系統(tǒng)開機以后,芯片內(nèi)部高壓LDO從Drain管腳抽取電流向VDD電容供電。
當 VDD 電壓低于欠壓保護閾值后(3.1V 典型值),芯片進入睡眠模式,同時內(nèi)部同步整流 MOSFET 進入關斷狀態(tài),副邊繞組電流經(jīng)內(nèi)部同步整流 MOSFET 的體二極管實現(xiàn)續(xù)流。當 VDD 電壓高于 VDD 開啟電壓后(4V 典型值),芯片開始工作。芯片內(nèi)部同步整流 MOSFET 只在副邊續(xù)流期間才能開通。
■開通階段
初始階段同步整流MOSFET處于關閉狀態(tài),副邊電流經(jīng)MOSFET體二極管實現(xiàn)續(xù)流,同時在體二極管兩端形成一負向Vds電壓(<-500mV)。該負向Vds電壓遠小于同步整流芯片U7710內(nèi)部MOSFET開啟檢測閾值,故經(jīng)過開通延遲(Td_on,約 200ns)后內(nèi)部MOSFET開通。
■關斷階段
在同步整流MOSFET導通期間,同步整流芯片U7710采樣MOSFET漏-源兩端電壓 (Vds)。當Vds電壓高于MOSFET 關斷閾值,內(nèi)部MOSFET將在關斷延遲(Td_off,約 60ns)后被關斷。
■前沿消隱 (LEB)
在內(nèi)部同步整流MOSFET開通瞬間,同步整流芯片U7710漏-源(Drain-Source) 之間會產(chǎn)生電壓尖峰。為避免此類電壓尖峰干擾系統(tǒng)正常工作導致芯片誤動作,芯片內(nèi)部集成有前沿消隱電路 (LEB)。在 LEB 時間(約 1us)內(nèi),關斷比較器被屏蔽,無法關斷內(nèi)部同步整流MOSFET,直至消隱時間結束。
同步整流芯片U7710支持“浮地”和“共地”同步整流兩種架構,也支持系統(tǒng)斷續(xù)工作模式(DCM) 和準諧振工作模式 (QR)。集成有VDD欠壓保護功能和VDD電壓鉗位。U7710內(nèi)置VDD高壓供電模塊,無需VDD輔助繞組供電,減低了系統(tǒng)成本。