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LP35117A作為一款高性能副邊同步整流驅(qū)動(dòng)芯片，憑借其卓越的性能和廣泛的適用性，成為眾多電源設(shè)計(jì)工程師的首選。本文將深入探討LP35117A在正激和反激系統(tǒng)中的典型應(yīng)用，詳細(xì)解析其管腳封裝、內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及應(yīng)用信息，助力工程師更好地理解和應(yīng)用該芯片。
LP35117A是一款專為AC-DC同步整流應(yīng)用設(shè)計(jì)的高性能副邊同步整流驅(qū)動(dòng)芯片，適用于正激和反激系統(tǒng)，并兼容DCM（不連續(xù)導(dǎo)通模式）和CCM（連續(xù)導(dǎo)通模式）多種工作模式。該芯片具備200V的高耐壓能力，能夠有效應(yīng)對復(fù)雜的工作環(huán)境，同時(shí)集成了多項(xiàng)專利技術(shù)，如整流管開通技術(shù)、周期追蹤技術(shù)和死區(qū)時(shí)間外置可編程技術(shù)，顯著提升了同步整流的效率和可靠性。
LP35117A采用SOP8L封裝，具有緊湊的尺寸和良好的散熱性能，適合高功率密度的應(yīng)用場景。以下是其管腳功能描述：
| 管腳名稱 | 功能描述 |
|---|---|
| VCC | 同步整流管的電源腳位，需接旁路電容到GND，為芯片提供穩(wěn)定的供電電壓。 |
| T | 預(yù)關(guān)斷設(shè)置腳位，通過外接電阻可設(shè)置死區(qū)時(shí)間，調(diào)節(jié)同步整流管的關(guān)斷延遲，優(yōu)化系統(tǒng)效率。 |
| GND | 同步整流驅(qū)動(dòng)器的芯片地，與MOS管的源極連接，確保信號的穩(wěn)定傳輸。 |
| DRV | 同步整流驅(qū)動(dòng)腳位，與MOS管的柵極連接，用于控制MOS管的導(dǎo)通與關(guān)斷。 |
| D | 同步整流驅(qū)動(dòng)器的漏極電壓檢測腳，同時(shí)為VCC腳位供電，檢測MOS管漏極電壓以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的同步控制。 |
| NC | 懸空，無電氣連接功能。 |
在反激系統(tǒng)中，LP35117A的典型應(yīng)用電路如下圖所示：
在該電路中，LP35117A通過檢測漏極電壓VDS的變化來控制同步整流MOS管的導(dǎo)通與關(guān)斷。其專利的整流管開通技術(shù)能夠有效避免因激磁振蕩引起的誤動(dòng)作，確保在CCM模式下也能實(shí)現(xiàn)高效的同步整流。
在正激系統(tǒng)中，LP35117A的典型應(yīng)用電路如下圖所示：
正激系統(tǒng)中，LP35117A同樣利用漏極電壓檢測和周期追蹤技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對同步整流MOS管的精準(zhǔn)控制。其外置可編程的死區(qū)時(shí)間設(shè)置功能，使得工程師可以根據(jù)具體需求靈活調(diào)整死區(qū)時(shí)間，進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)效率。
LP35117A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如下所示：
從圖中可以看出，LP35117A集成了電源產(chǎn)生模塊、原邊開通判定、鉗位電路、預(yù)關(guān)斷時(shí)間設(shè)置以及驅(qū)動(dòng)邏輯等多個(gè)功能模塊。
這些模塊協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)了從電源輸入到同步整流MOS管驅(qū)動(dòng)的完整控制流程。其中，電源產(chǎn)生模塊為芯片提供穩(wěn)定的VCC供電；原邊開通判定模塊通過檢測漏極電壓的變化率和幅度，精準(zhǔn)判斷同步整流管的開通時(shí)刻；鉗位電路則確保VCC電壓不會(huì)超過安全范圍；預(yù)關(guān)斷時(shí)間設(shè)置模塊通過T腳外接電阻實(shí)現(xiàn)死區(qū)時(shí)間的靈活調(diào)整；驅(qū)動(dòng)邏輯模塊則根據(jù)各模塊的信號輸出，精確控制DRV腳的驅(qū)動(dòng)信號，實(shí)現(xiàn)同步整流MOS管的高效導(dǎo)通與關(guān)斷。
LP35117A的應(yīng)用信息涵蓋了其在不同工作模式下的性能表現(xiàn)和設(shè)計(jì)要點(diǎn)。以下是關(guān)鍵的應(yīng)用信息總結(jié)：
在DCM模式下，電感的激磁作用會(huì)導(dǎo)致漏極電壓產(chǎn)生振蕩。LP35117A通過檢測漏極電壓VDS的下降閾值和下降速率，準(zhǔn)確判斷同步整流管的開啟時(shí)刻。其開通條件為：TSR>1uS & dVds/dt>K & Vds<-0.2V，其中K為開通檢測斜率，其計(jì)算公式為：
其中，t為VDS持續(xù)大于4V的計(jì)時(shí)時(shí)間，tprev為上一次VDS大于4V的時(shí)刻。
為了避免因激磁振蕩導(dǎo)致的誤關(guān)斷，LP35117A采用了周期追蹤技術(shù)和設(shè)定的關(guān)斷電壓閾值。在比較器屏蔽時(shí)間Tb內(nèi)，不會(huì)進(jìn)行關(guān)斷動(dòng)作。當(dāng)開通時(shí)間Ton超過Tb后，根據(jù)以下條件進(jìn)行關(guān)斷：
T腳懸空：Ton>Tb & Vds > -5mV，關(guān)斷同步整流管。
T腳接地或接電阻：周期追蹤模式下，設(shè)定死區(qū)時(shí)間關(guān)斷同步整流管。
LP35117A的死區(qū)時(shí)間可以通過T腳外接電阻靈活設(shè)置。當(dāng)T腳懸空時(shí)，無死區(qū)時(shí)間；當(dāng)T腳接電阻時(shí)，死區(qū)時(shí)間設(shè)置公式為：
其中，R為T腳外接電阻值（單位為KΩ），TDead為需要設(shè)置的死區(qū)時(shí)間（單位為ns），且R≤150KΩ。
LP35117A集成了多種保護(hù)功能，包括VCC欠壓保護(hù)、過壓鉗位以及驅(qū)動(dòng)腳去干擾技術(shù)，確保芯片在各種工作條件下都能穩(wěn)定運(yùn)行，有效防止因電壓異常或干擾信號導(dǎo)致的誤動(dòng)作。
在設(shè)計(jì)LP35117A的PCB時(shí)，需遵循以下指南：
主功率回路走線要短粗，以降低線路阻抗，減少電壓降。
主功率回路不要包圍芯片，避免形成寄生電感，影響芯片性能。
DRV與功率管柵極的連線盡量短，減少信號傳輸延遲和干擾。
GND與功率管源極的連線盡量短，確保信號的穩(wěn)定傳輸。
VCC旁路電容緊靠芯片VCC管腳和GND管腳，以提供穩(wěn)定的供電電壓。
T腳電阻緊靠芯片T腳和GND管腳，確保死區(qū)時(shí)間設(shè)置的準(zhǔn)確性。
D引腳的鋪銅面積適當(dāng)大些，以提高芯片散熱性能，確保在高功率應(yīng)用中的穩(wěn)定性。
LP35117A作為一款高性能副邊同步整流驅(qū)動(dòng)芯片，憑借其卓越的性能、靈活的配置以及強(qiáng)大的保護(hù)功能，在正激和反激系統(tǒng)中展現(xiàn)出極高的應(yīng)用價(jià)值。通過本文的深入解析，工程師可以更好地理解其管腳功能、內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及應(yīng)用要點(diǎn)，從而在實(shí)際電源設(shè)計(jì)中充分發(fā)揮其優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)高效、可靠的同步整流解決方案。