新品发布 | MK1620高性能双通道LLC同步整流控制器
时间：2022-05-31
作者： 茂睿芯
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随着节能法规越来越严苛，用户对产品要求越来越挑剔，电源开发工程师在不断地向高频率、高功率密度、高效率方向努力。而LLC谐振拓扑由于其容易实现软开关，变压器利用率高，方便磁集成等各种优势被大家广泛使用。传统LLC变换器使用肖特基二极管整流，系统效率大打折扣，为了进一步提高转换效率，基于LLC拓扑的同步整流技术被市场认可，针对LLC拓扑的同步整流控制器芯片，更是变得供不应求。
自2017年7月运营以来，茂睿芯一直坚持自主创新研发和特色差异化发展路线，已经推出的众多中大功率电源管理芯片精品，填补了国内技术空白。助力新能源新基建，茂睿芯重磅推出高性能双通道LLC同步整流控制器MK1620。
通过合适的栅极驱动和独立的差分采样输入，MK1620可以在较宽的负载条件下实现高效率、高可靠性。MK1620能够工作在4.7V至38V的宽供电范围，超低静态电流和双通道驱动电路，更适用于全波整流的LLC谐振变换器中。MK1620在高效率和低待机的基础上，内置多种保护功能，方便用户多场景灵活应用。具体特点如下：
宽VCC供电电压：4.7V-38V
超低静态电流<75uA
双通道独立差分采样
高效率自适应驱动控制策略
降低DCM振铃误触发几率逻辑
双通道互锁机制
10ns超快速关断传输延迟
最大2.5A下拉电流
兼容多种开通阈值MOSFET的VG钳位电路
NO.1
差分检测，外围简约
MK1620的两组独立差分采样，用于检测每个SR MOSFET的VDS电压，方便布线，易于使用。4.7V至38V的宽供电范围，适用于更多应用场景，无需额外的LDO。独特的自适应控制策略与驱动调整机制，应对各种复杂的应用系统。MK1620外围简约，典型应用电路如下图1所示：
图1. MK1620典型应用电路
NO.2
高效节能
MK1620无需外部配置，可将静态电流降至低于75uA。图2测量了12V供电条件下，MK1620 的静态电流为74.1uA。
图2. MK1620超低静态电流
MK1620不仅具有超低静态电流，其智能控制策略在极轻载下也具备高效率，图3给出了MK1620在20V输出0.1A负载条件下的功耗对比图。
图3. MK1620轻载功耗对比
MK1620优化后的智能控制策略，也能提高电源重载效率，图4，图5分别给出了MK1620在230VAC输入150W系统的效率对比与满载驱动波形。图6为友商的工作波形。
图4. 230VAC输入150W系统效率对比
图5. MK1620 230VAC输入满载波形
图6. 友商230VAC输入满载波形
针对中大功率应用系统，单桥臂并联多个MOSFET的场景，MK1620也拥有不俗表现，图7，图8分别展示了500W系统和1200W系统的满载工作波形。
图7. MK1620 500W系统满载波形
图8. MK1620 1200W系统满载波形
NO.3
多重保护，提高系统可靠性
在效率和待机功耗表现优异的基础上，MK1620同样注重同步整流的可靠性。两通道内部逻辑互锁机制、10ns超快关断传输延迟、最大2.5A下拉电流能力等其他保护机制，MOSFET应力与系统可靠性得以充分保证。图9，图10分别给出了在DCM工作下，有无降低振铃误导通机制的波形，从图中可以看出，在DCM工作下MK1620防误开通机制更优。
图9. MK1620 DCM波形
图10. 振铃误导通DCM波形
在芯片VCC供电电压不足时，防止MOSFET的VG被带高，MK1620具有独特的防治手段可有效防止系统在启机或芯片VCC掉电时由于MOSFET栅极误开通导致的炸机“惨案”。图11，图12分别给出了MK1620具备和不具备VG钳位能力，在启机条件下的工作波形。
图11. MK1620启机波形
图12. 不具备VG钳位能力的启机波形
表1列举了部分LLC同步整流控制器的关键参数，并与市面上的其他同步整流控制器产品进行了对比。
表1. MK1620关键参数对比数据
NO.4
总结
MK1620凭借其超低待机功耗、高效率以及强大的保护策略，有望促进通信电子、PD快充和工业电源等领域高效绿色发展。MK1620已经获得多家客户的好评和青睐。
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