同步整流芯片U7116是一款高頻率、高性能、CCM 同步整流開關(guān)，可以在 GaN 系統(tǒng)中替代肖特基整流二極管以提高系統(tǒng)效率。U7116內(nèi)置有 VDD 高壓供電模塊，無需輔助繞組供電可穩(wěn)定工作，系統(tǒng)上支持 High Side 和 Low Side 配置，兼顧了系統(tǒng)性能和成本。U7116的快速關(guān)斷功能可以幫助功率器件獲得較低的電壓應(yīng)力，可支持?jǐn)嗬m(xù)工作模式 (DCM)、準(zhǔn)諧振工作模式 (QR) 及連續(xù)工作模式 (CCM)。其內(nèi)部集成有智能的開通檢測功能，可以有效防止反激電路中寄生參數(shù)振蕩引起的同步整流開關(guān)誤開通。
同步整流芯片U7116主要特點(diǎn)：
1.內(nèi)置 100V MOSFET
2.支持反激、有源鉗位反激拓?fù)?/span>
3.支持 DCM、QR 和 CCM 工作模式
4.集成 180V 高耐壓檢測電路和高壓供電電路，無需 VDD 輔助繞組供電
5.支持寬范圍輸出電壓應(yīng)用，特別適用于支持QC、PD 等協(xié)議的快充領(lǐng)域
6.支持 High Side 和 Low Side 配置
7.<30ns 開通和關(guān)斷延時(shí)
8.智能開通檢測功能防止誤開通
9.智能過零檢測功能
10.啟動(dòng)前 Gate 智能鉗位
11.封裝類型 SOP-8
變壓器副邊續(xù)流階段開始時(shí)，同步整流內(nèi)置MOSFET的溝道處于關(guān)閉狀態(tài)，副邊電流Is 經(jīng)MOSFET 體二極管實(shí)現(xiàn)續(xù)流，同時(shí)在體二極管兩端形成一負(fù)向 Vds 電壓 (<-500mV)。當(dāng)負(fù)向 Vds 電壓小于同步整流芯片U7116內(nèi)置MOSFET開啟檢測閾值Vth_on (典型值-220mV)，經(jīng)過開通延遲Td_on (典型值 25ns)，內(nèi)置MOSFET的溝道開通。在同步整流內(nèi)置 MOSFET 導(dǎo)通期間，U7116采樣MOSFET 漏-源兩端電壓 (Vds)。當(dāng)Vds 電壓高于MOSFET 關(guān)斷閾值Vth_of f (典型值 0mV)，經(jīng)過關(guān)斷延遲 Td_of f (典型值 22ns)，內(nèi)置 MOSFET 的溝道關(guān)斷。
PCB設(shè)計(jì)對(duì)同步整流的性能會(huì)產(chǎn)生顯著影響，設(shè)計(jì)同步整流電路時(shí)建議參考詳細(xì)規(guī)格書的布局設(shè)計(jì)，包含同步整流芯片U7116、變壓器副邊引腳和輸出濾波電容等。
1.副邊主功率回路Loop1的面積盡可能小。
2.VDD電容推薦使用1μF的貼片陶瓷電容，盡量緊靠IC，Loop2的面積盡可能小。
3.HV到Drain建議串聯(lián)30~200Ω的電阻，推薦典型值100Ω。HV檢測點(diǎn)位置對(duì)CCM應(yīng)力有影響，HV檢測點(diǎn)離Drain引腳越遠(yuǎn)，CCM應(yīng)力越小。High Side 配置中，建議HV通過R2電阻連接到輸出電容的正端。
4.R1和C1構(gòu)成同步整流開關(guān)的RC吸收電路，RC吸收回路Loop3的面積可能小。
5.Drain 引腳的PCB散熱面積盡可能大。
6.SOP-8的封裝框架與Drain引腳電位相同，芯片切筋后，框架金屬有少量暴露，考慮到絕緣要求，外圍元器件應(yīng)與IC本體保持0.2mm 以上的絕緣距離。