LP35117A作为一款高性能副边同步整流驱动芯片,凭借其卓越的性能和广泛的适用性,成为众多电源设计工程师的首选。本文将深入探讨LP35117A在正激和反激系统中的典型应用,详细解析其管脚封装、内部结构以及应用信息,助力工程师更好地理解和应用该芯片。
LP35117A是一款专为AC-DC同步整流应用设计的高性能副边同步整流驱动芯片,适用于正激和反激系统,并兼容DCM(不连续导通模式)和CCM(连续导通模式)多种工作模式。该芯片具备200V的高耐压能力,能够有效应对复杂的工作环境,同时集成了多项专利技术,如整流管开通技术、周期追踪技术和死区时间外置可编程技术,显著提升了同步整流的效率和可靠性。
LP35117A采用SOP8L封装,具有紧凑的尺寸和良好的散热性能,适合高功率密度的应用场景。以下是其管脚功能描述:
管脚名称 | 功能描述 |
---|---|
VCC | 同步整流管的电源脚位,需接旁路电容到GND,为芯片提供稳定的供电电压。 |
T | 预关断设置脚位,通过外接电阻可设置死区时间,调节同步整流管的关断延迟,优化系统效率。 |
GND | 同步整流驱动器的芯片地,与MOS管的源极连接,确保信号的稳定传输。 |
DRV | 同步整流驱动脚位,与MOS管的栅极连接,用于控制MOS管的导通与关断。 |
D | 同步整流驱动器的漏极电压检测脚,同时为VCC脚位供电,检测MOS管漏极电压以实现精准的同步控制。 |
NC | 悬空,无电气连接功能。 |
在反激系统中,LP35117A的典型应用电路如下图所示:
在该电路中,LP35117A通过检测漏极电压VDS的变化来控制同步整流MOS管的导通与关断。其专利的整流管开通技术能够有效避免因激磁振荡引起的误动作,确保在CCM模式下也能实现高效的同步整流。
在正激系统中,LP35117A的典型应用电路如下图所示:
正激系统中,LP35117A同样利用漏极电压检测和周期追踪技术,实现对同步整流MOS管的精准控制。其外置可编程的死区时间设置功能,使得工程师可以根据具体需求灵活调整死区时间,进一步优化系统效率。
LP35117A的内部结构框图如下所示:
从图中可以看出,LP35117A集成了电源产生模块、原边开通判定、钳位电路、预关断时间设置以及驱动逻辑等多个功能模块。
这些模块协同工作,实现了从电源输入到同步整流MOS管驱动的完整控制流程。其中,电源产生模块为芯片提供稳定的VCC供电;原边开通判定模块通过检测漏极电压的变化率和幅度,精准判断同步整流管的开通时刻;钳位电路则确保VCC电压不会超过安全范围;预关断时间设置模块通过T脚外接电阻实现死区时间的灵活调整;驱动逻辑模块则根据各模块的信号输出,精确控制DRV脚的驱动信号,实现同步整流MOS管的高效导通与关断。
LP35117A的应用信息涵盖了其在不同工作模式下的性能表现和设计要点。以下是关键的应用信息总结:
在DCM模式下,电感的激磁作用会导致漏极电压产生振荡。LP35117A通过检测漏极电压VDS的下降阈值和下降速率,准确判断同步整流管的开启时刻。其开通条件为:TSR>1uS & dVds/dt>K & Vds<-0.2V,其中K为开通检测斜率,其计算公式为:
其中,t为VDS持续大于4V的计时时间,tprev为上一次VDS大于4V的时刻。
为了避免因激磁振荡导致的误关断,LP35117A采用了周期追踪技术和设定的关断电压阈值。在比较器屏蔽时间Tb内,不会进行关断动作。当开通时间Ton超过Tb后,根据以下条件进行关断:
T脚悬空:Ton>Tb & Vds > -5mV,关断同步整流管。
T脚接地或接电阻:周期追踪模式下,设定死区时间关断同步整流管。
LP35117A的死区时间可以通过T脚外接电阻灵活设置。当T脚悬空时,无死区时间;当T脚接电阻时,死区时间设置公式为:
其中,R为T脚外接电阻值(单位为KΩ),TDead为需要设置的死区时间(单位为ns),且R≤150KΩ。
LP35117A集成了多种保护功能,包括VCC欠压保护、过压钳位以及驱动脚去干扰技术,确保芯片在各种工作条件下都能稳定运行,有效防止因电压异常或干扰信号导致的误动作。
在设计LP35117A的PCB时,需遵循以下指南:
主功率回路走线要短粗,以降低线路阻抗,减少电压降。
主功率回路不要包围芯片,避免形成寄生电感,影响芯片性能。
DRV与功率管栅极的连线尽量短,减少信号传输延迟和干扰。
GND与功率管源极的连线尽量短,确保信号的稳定传输。
VCC旁路电容紧靠芯片VCC管脚和GND管脚,以提供稳定的供电电压。
T脚电阻紧靠芯片T脚和GND管脚,确保死区时间设置的准确性。
D引脚的铺铜面积适当大些,以提高芯片散热性能,确保在高功率应用中的稳定性。
LP35117A作为一款高性能副边同步整流驱动芯片,凭借其卓越的性能、灵活的配置以及强大的保护功能,在正激和反激系统中展现出极高的应用价值。通过本文的深入解析,工程师可以更好地理解其管脚功能、内部结构以及应用要点,从而在实际电源设计中充分发挥其优势,实现高效、可靠的同步整流解决方案。