智能同步整流控制IC

智能同步整流控制 IC-IR1166/7A-B 介绍
2011年08月23日 11:49 国外电子元器件 作者:李龙文 用户评论(0) 关键字:IC(105)同步整流(19)IR1166/7A-B(1) 摘要:IR1166/7A-B 则是一款能从电源变压器二次侧检测信号作智能式同步整流的控制 IC,它不仅不需要从初级侧传输信号,而且能适应多种电路拓朴,还可应用于定频 PWM 及 变频 PWM 等方面。文中详细介绍了 IR1166/7A-B 的主要特点、引脚功能、内部结构及典型 应用。 关键词:IR1166/7;开关电源;整流 至今为止,多数同步整流控制 IC 需要从初级侧取同步信号。IR 公司购买专利技术新开 发的 IR1166/7A-B 则是一款能从电源变压器二次侧检测信号作智能式同步整流的控制 IC, 它不仅不需要从初级侧传输信号, 而且能适应多种电路拓朴, 适应定频 PWM 及变频 PWM。 1 主要特点 IR1167系在开关电源二次侧专用于驱动同步整流 MOSFET 的控制 IC,且能适应 DCM、 CCM 以及多种电路拓朴。可以工作在定频及变频两种模式,也能用于不对称半桥电路的同 步整流,其主要特色有: ◇适应反激变换器的 DCM、CRM 及 CCM 三种模式工作,还适用于 LLC 式半桥。 ◇具有最高500kHz 工作频率。 ◇可提供总计7A(IR1166为4A)的输出驱动及关断峰值电流(2A 源出5A 漏入)的能力。 ◇其栅驱动输出电压在10.7~14.5V。 ◇可提供50ns 关断比例延迟。 ◇VCC 电压从11.3~20V。 ◇可直接检测 MOSFET 的源漏电压。 ◇符合低于1W 的 Standby 能量之星的要求。 2 引脚功能 IR1166/7A-B 共有8(PIN)个端子,其主要引脚功能如下: 1PIN VCC IC 供电端,内部有欠压锁定及过压关断保护。在 VCC 电压低于11.3V 时关 断,高于20V 时关闭,为防止噪声干扰,必须在紧靠 IC 处加一个足够大的旁路电容。 2PIN OVT 偏置电压调整,OVT 端用于调节关断阈值 VTH1的偏移量。此端可选择接到 GND, 或接到 VCC, 或令其浮动, 共三种输入偏置调整。 此特色可以应对不同水平的 MOSFET 的 RDSON。 3PIN MOT 最小导通时间,MOT 调节端控制最小导通时间的总量,一旦 VTH2穿过第 一时间,即给出栅驱动信号,令整流 MOSFET 导通,因为虚假信号及振荡也会触发输入比 较器,所以 MOT 用于消隐比较器保持 MOSFET 导通,且维持一个最小时间。MOT 调节范 围在200ns 到3?s 之间,与地之间接一支电阻即可实现调节。 4PIN EN 使能端,此端可使 IC 进入休息模式,将电压拉到2.5V 以下。在休息模式,IC 消耗电流总量很小,当然开关功能也被禁止,无法做栅驱动。 5PIN VD 漏极电压检测端,用于检测同步整流 MOSFET 的漏极电压,由于此端电压会 比较高,必须小心处理,用合适的方法将其接到漏极,此外在此端不可作滤波或作限流,这 会影响 IC 的性能。 6PIN VS 源极电压检测端,用于检测同步整流 MOSFET 的源极电压,此端必须直接接 于电源的 GMD 及 IC 的(7)PIN,要用 Kelvin 接法,尽可能靠近 MOSFET 的源极端子。 7PIN GND IC 的公共端,内部元件及栅驱动的参考端。

8PIN VGATE 栅驱动输出端,此端为 IC 驱动同步整流 MOSFET 的驱动输出端,源出能 力为2A,漏入能力为5A 峰值电流。虽然此端可直接接于功率 MOSFET 栅极,但建议加一 支小电阻串入在栅回路中,特别在驱动几个同步整流 MOSFET 并联时,小心地保持栅驱动 环路有最小的路径,从而实现最佳开关性能。 3 内部功能 IR1167的内部等效电路如图1。其基本应用电路如图2所示。

3.1 UVLO/Sleep 模式 IC 保持在 UVLO 条件之下,直到 VCC 端电压超过 VCC 开启阈值电压 Vcc on。在 IC 处于 UVLO 状态时,栅驱动电路处于非激活状态。IC 的静态工作电流 Iccstart 流过,UVLO 模式在 VCCUVLO 时,即为此种状态,休息模式可以用将 EN 端电压拉低到2.5V 以下。在 此时,IC 也只有极低的静态工作电流。 3.2 正常模式 一旦 VCC 超过 UVLO 电压,IC 即进入正常工作模式,此时,栅驱动可以开始工作,Icc 最大的工作电流从 VCC 电压源取得。 IR1167智能同步整流 IC 可以仿效整流二极管的工作,合适地驱动同步整流用的功率 MOSFET。整流电流的方向检测由输入比较器采用 MOSF-ET 的 RDSON 作为并联电阻,且 据此给出栅驱动输出,内部消隐逻辑用于防止抑制瞬态干扰,保证 CCM 或 DCM 或 CRM 的工作模式(见图3)。在反激式变换电路中,有上述三种电流状态。

3.3 导通阶段 当 SR 的 MOSFET 刚开始导通时,电流先经过其体二极管,产生一个负电压 VDS,体 二极管压降随电流而增大,IC 检测此电压,在其超过 VT-H2时驱动 MOSFET 导通,作同步 整流,在这一点 IR1167驱动 MOSFET 导通,使 VDS 降下来,加入一段最小导通时间 MOT(minimum on time),消隐干扰,保持 MOSFET 导通,因而 MOT 还限制了初级侧的最 大占空比。 关键字:过压保护电路(5) 该装置工作原理见图,电容器 C1将220V 交流市电降压限流后,由二极管 VD1、VD2整流, 电容器 C2担任滤波,得到12V 左右的直流电压。当电网电压正常时,稳压二极管 VDW 不 能被击穿导通,此时三极管 VT 处于截止状态,双向可控硅 VS 受到电压触发面导通,插在 插座 XS 中的家电通电工作。家电过压保护电路图:


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