開關電源芯片U8608集成高壓E-Mode GaN FET,為了保障GaN FET工作的可靠性和高系統效率,芯片內置了高精度、高可靠性的驅動電路,驅動電壓為VDRV (典型值 6.25V)。EMI性能為高頻交直流轉換器的設計難點,為此U8608通過DEM管腳集成了驅動電流分檔配置功能。如下圖所示,通過配置DEM管腳分壓電阻值,可以選擇不同檔位的驅動電流,進而調節GaN FET的開通速度,系統設計者可以獲得最優的EMI性能和系統效率的平衡。具體分壓電阻值可參照參數表。
在滿載和重載工況下,系統工作在QR工作模式,可以大幅降低系統的開關損耗。芯片根據FB電壓值調節谷底個數,同時為了避免系統在臨界負載處的FB電壓波動導致谷底數跳變,產生噪音,開關電源芯片U8608采用了谷底鎖定工作模式,在負載一定的情況下,導通谷底數穩定,系統無噪音。
U8608一旦檢測到故障,包含VDD過壓保護、過溫保護、輸入過欠壓保護、輸出過壓保護、異常過流保護等,開關電源芯片U8608立即停止開關動作并進入計時狀態,同時VDD電壓被高壓供電電路鉗位到VVDD_REG_ST (典型值 12V),經過TRECOVERY (典型值 1.3s) 時間后如果故障仍然存在,那么系統將繼續重復一個計時動作,如果故障狀態消失,系統將重新啟動。
開關電源芯片U8608系列還集成輕載SR應力優化功能,在驅動電流配置為第一、第二、第四檔位時,當芯片工作于輕載模式時,將原邊開通速度減半,減小空載時SR的Vds應力過沖。U8608采用峰值電流控制模式,可以自適應的工作在QR和降頻工作模式,從而實現全負載功率范圍內的效率優化。
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原文標題:集成E-GaN的QR模式PSR反激功率開關電源芯片U8608
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