概述

快充需求推動了高密度適配器的蓬勃發(fā)展。在實際的適配器設(shè)計中，花樣繁多的新型開關(guān)功率器件、拓?fù)浜涂刂品桨覆挥嬈鋽?shù)。

隨著各種尖端技術(shù)的引入，適配器產(chǎn)品的功率密度也顯著提高。1W/cm3 已成為高密度適配器的常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，這至少兩倍于五年前的市場產(chǎn)品。然而，密度增加了，應(yīng)用級別的產(chǎn)品設(shè)計難度也水漲船高，逐漸被推向極限。設(shè)計人員必須不斷進取，才能超越傳統(tǒng)解決方案的限制。

隔離要求

適配器設(shè)計中最關(guān)鍵的挑戰(zhàn)之一來自隔離要求。根據(jù)安全法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，適配器需要在原邊的高壓電路和副邊的低壓電路之間增強絕緣。在傳統(tǒng)解決方案中，隔離控制通常由光耦合器實現(xiàn)（參見圖 1）。但光耦合器僅在相對較低的帶寬下傳輸補償信號，用于輸出調(diào)節(jié)； 在這種條件之下，光耦合器無法實現(xiàn)原邊 MOSFET 和SR MOSFET的同步。

因此，傳統(tǒng)方案中的SR控制只能通過監(jiān)測副邊繞組電壓來實現(xiàn)。由于 SR MOSFET 只能在原邊 MOSFET 導(dǎo)通之后才能關(guān)斷，因此在連續(xù)導(dǎo)通模式 (CCM) 工作期間，始終存在擊穿。如果 SR MOSFET 不能足夠快地關(guān)斷，持續(xù)的擊穿可能會導(dǎo)致較大的反向電流和高電壓尖峰。這些高應(yīng)力會導(dǎo)致嚴(yán)重的可靠性問題。為避免這些問題，通常建議實施布局限制并使用大型緩沖器。然而，組件尺寸的增大和功耗的增加又進一步限制了功率密度。

容性隔離解決方案

MPX2002和 MPX2003 是一種頗為有效的一體化解決方案，它將容性隔離集成到反激式和 SR 組合控制器中。 如圖 2 所示，該方案中集成的一對高壓電容器可以承受 4500VRMS?達(dá)60秒。這樣的隔離耐受電壓額定值完全能夠滿足大多數(shù)安全法規(guī)中的增強隔離要求。此外，它在高壓電容器之間建立起高速通信通道，能夠?qū)崿F(xiàn) SR 和原邊開關(guān)之間可靠而精確的同步。

如圖 3所示，在所有工作條件下，IC 的內(nèi)部邏輯都能夠保證 SR柵極與原邊反激柵極之間典型的 30ns 死區(qū)時間。這極大地降低了 CCM 期間的擊穿風(fēng)險，從而無需使用超大緩沖器來應(yīng)對擊穿引起的高壓應(yīng)力。

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