PN8308的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用要點(diǎn),為什么要用CCM模式同步整流？

隨著DoE 六級(jí)能效及CoC V5 Tier 2的實(shí)施，同步整流取代肖特基已成為大勢(shì)所趨。PN8308因外圍精簡(jiǎn)、EMC性能卓越、支持任意工作模式、貼片封裝并無(wú)需散熱片，被廣泛應(yīng)用于12V2A-12V3A六級(jí)能效適配器。

本期芯朋微技術(shù)團(tuán)隊(duì)將為大家分享PN8308的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用要點(diǎn)，與大家一起探討：

為什么要用CCM模式同步整流？

CCM模式同步整流技術(shù)是否成熟？

如何正確選型及應(yīng)用CCM模式同步整流？

A

封裝圖

PN8308x封裝圖

典型應(yīng)用圖

B

TOPIC

01

同步整流如何分類，技術(shù)是否成熟？

反激同步整流技術(shù)分類如下圖：

DCM模式同步整流雖然技術(shù)成熟，但應(yīng)用場(chǎng)合一般受限于小功率充電器。 CCM模式同步整流支持任何模式原邊芯片，因此應(yīng)用功率更大、應(yīng)用場(chǎng)合更廣！

CCM模式同步整流的技術(shù)難點(diǎn)在于如何精確關(guān)斷，PN8308集成了控制器及功率MOSFET，控制器實(shí)時(shí)跟蹤功率MOSFET電流，實(shí)現(xiàn)50ns內(nèi)快速關(guān)斷，避免關(guān)斷點(diǎn)靠前(Ta之前，如預(yù)測(cè)關(guān)斷技術(shù))或靠后(Tb之后，如傳統(tǒng)快速關(guān)斷技術(shù))，引起的Vds尖峰和EMC問(wèn)題。

Ta之前預(yù)關(guān)斷，即減弱驅(qū)動(dòng)；

[Ta,Tb]區(qū)間大電流關(guān)閉SR；

內(nèi)置高開(kāi)關(guān)速度智能MOSFET，進(jìn)一步加快關(guān)斷速度。

PN8308通過(guò)內(nèi)置Tonmin、Toffmin，增加SR開(kāi)通限制條件等措施徹底避免SR誤開(kāi)通造成的直通問(wèn)題。Chipown該項(xiàng)技術(shù)成熟可靠，被行業(yè)多個(gè)標(biāo)桿客戶所采用。

TOPIC

02

相比肖特基，CCM模式同步整流有何優(yōu)勢(shì)？

SR提高功率密度

實(shí)現(xiàn)電源小型化，并降低系統(tǒng)成本。以12V3A電源為例，TO220肖特基+散熱片（25mm*17mm）可被SOP8同步整流（10mm*10mm）取代，功率密度提高4倍以上。

SR提高轉(zhuǎn)換效率

肖特基和同步整流的導(dǎo)通損耗理論計(jì)算如下：

由于Rdson(mΩ)和VF(V)不在一個(gè)數(shù)量級(jí)，因此SR可顯著提高效率，以12V2A、12V3A電源為例，效率對(duì)比如下，可見(jiàn)同步整流提高效率2~3個(gè)點(diǎn)。

SR改善EMC

以12V3A適配器為例，PN8308H與肖特基的EMC特性對(duì)比如下：

PN8308HEMC特性略高于肖特基。

TOPIC

03

PN8308的選型及應(yīng)用要點(diǎn)？

PN8308系列適用于輸出電壓9-15V的電源，內(nèi)置80V智能功率MOSFET，具有如下特點(diǎn)：

易搭配原邊主控芯片：ns級(jí)速度關(guān)斷SR， 支持150kHz工作頻率，支持CCM/DCM/QR工作模式；

EMC性能卓越：獨(dú)特電流跟蹤技術(shù)顯著降低dV/dt，EMC特性優(yōu)于肖特基；

可實(shí)現(xiàn)零外圍工作：Low side架構(gòu)，單邊SW貼片封裝，方便PCB Layout；

全面的智能保護(hù)功能：UVLO、防誤開(kāi)啟、防誤關(guān)斷功能。

根據(jù)輸出電流，選型列表如下：

應(yīng)

用

要

點(diǎn)

SW與GND引腳增加RC吸收，減小CCM模式下Vds尖峰；

VDD與GND引腳增加RC低通濾波，增強(qiáng)系統(tǒng)的ESD能力；

合理設(shè)計(jì)變壓器匝比及感量，確保預(yù)關(guān)斷點(diǎn)應(yīng)在Ta之前；

減緩原邊MOSFET開(kāi)通速度，使[Ta,Tb]時(shí)間＞50ns。