llc同步整流芯片的缺点

llc同步整流芯片的缺点,第1张

在电源设计中,为提高能效,通常采用同步整流,即用mosfet取代二极管整流器,从而降低整流器两端压降和导通损耗,提供更高的电流能力,实现更高的系统能效。然而,传统的同步整流在用于llc谐振转换器时,会有不少的技术挑战,如:1) 由于不同工作频率造成最小导通时间设置的困难2) 由于杂散电感造成过早的同步整流关断,导通损耗增加3) 轻载条件下由于电容电流尖峰导致同步整流电流反向,最终对系统产生不良影响。安森美半导体最新推出的同步整流控制器fan6248,优化用于llc谐振转换器,完美地解决上述挑战,适用于高能效服务器和台式电脑电源、大屏液晶电视及显示器电源、网络和电信电源、高功率密度适配器、高功率led照明等等。

     传统的同步整流用于llc谐振转换器的技术挑战

     1、最小导通时间设置的困难

     最小导通时间用以避免杂讯的干扰。谐振电路的工作频率会因轻载和重载而有所不同。若根据重载条件设置最小导通时间,会因轻载时的最小导通时间太大而延迟关断同步整流反之,则会因重载时的最小导通时间太小,由开关噪声导致异常关断。因此,需要自调节的最小导通时间解决这一挑战。

      2、杂散电感的影响

      器件采用不同的封装会有不同的杂散电感,而杂散电感会导致同步整流关断时的正偏置vls,过早的关断同步整流,固定的关断阈值电压导致较长的本体二极管导通,增加导通损耗。因此,需要自调节的关断阈值电压。

      3、在轻载条件下同步整流电流反向

      由于在轻载条件下,谐振电容电压幅值不是足够大,激磁电流向谐振电容充电,在充电器件mosfet开关转换产生电容电流尖峰,导通同步整流电流延迟,如果在转换期间由电容电流尖峰开启同步整流,会导致同步整流电流反向。因此,需要自调节的延迟开启同步整流。

      为了解决上述挑战,安森美半导体推出先进的同步整流控制器fan6248。

      fan6248具有反击穿保护特性,确保可靠的同步整流,其独特的自调节死区时间控制补偿寄生电感以保持恒定的死区时间,而不受输出负载和杂散寄生电感的影响,这有助于最小化本体二极管导通和最大化能效。轻载时当电容电流足以预先导通mosfet时,fan6248检测到同步整流器的电流反向。通过增加在轻载条件下的导通延迟,可避免这样的运行模式,提供安全、稳定和高效的工作。fan6248有一个自调节最小导通时间电路,以更好地抗噪。它有两个同步整流mosfet门极驱动,专用的100 v 额定输入用于检测各同步整流 mosfet的漏源电压。支持达700千赫的高频工作。节能模式下的工作电流低,典型值350 ua。工作电压范围4.5 v至30 v。10.5 v的高驱动输出电压可驱动所有mosfet频段到最低的导通电阻。图1所示为fan6248的典型应用电路,在初级端有一个llc控制器。在次级端,配置非常简单,包含一个fan6248控制器和2个外置电阻,在噪声严重的系统中可能需要再添加2个电容。因此,fan6248是个高度集成的控制器,需要最少的外部元件。

      fan6248采用的同步整流关断算法基于混合式控制,利用检测mosfet的漏极节点收到的即时信息和前一周期的信息,以维持最小的死区时间200 ns,获得最佳的能效。该实施可易于用一个简化的电路进行分析,其中关断事件是通过对比漏极电压与一个虚拟的关断阈值vth off来确定。

      1、自调节死区时间控制

      当死区时间超过预期的200纳秒,fan6248内部会自动调低补偿电压voffset,从而提高虚拟的vth off阈值,延长同步整流导通时间,和减少死区时间至接近200 ns。反之,当死区时间少于200纳秒,比较器虚拟的阈值vth off降低,从而缩短同步整流导通时间,和增加死区时间至接近200 ns。因此,该算法使死区时间保持在约200纳秒,而不受输出负载和寄生电感的影响。

      2、自调节最小导通时间控制

      为避免杂讯干扰,同步整流会定义最小导通时间。fan6248有自适应最小导通时间电路。控制器设置的最小导通时间为上一个周期导通时间的50%。在此间隔期内忽略关断触发。

      轻载时,寄生效应引起的电容电流尖峰会导致mosfet被过早激活而误触发同步整流,产生从输出电容器流回同步整流器的反向电流。fan6248控制器增加了轻载时的导通延迟,当检测到电流反向,导通延迟将由满载时的80纳秒增加至轻载时的380纳秒,以避免误触发同步整流和电流反向。

      当在超过240微秒(ha、hb版本)或420微秒(la、lb版本)的一段时间没有检测到开关,fan6248进入节能模式运行。在节能模式下,控制器停止所有开关工作,以减小工作电流和降低功耗,该模式下的工作电流是350 ua。当检测到11个连续的开关周期时,同步整流驱动脉冲再次启用。

       fan6248分为ha和hb两个系列:ha版本的vth off设定在130 mv或228 mv,用于采用较大封装如to220或d2pak的同步整流mosfethb版本的vth off设定在100 mv或175 mv,用于采用较小封装如pqfn或dpak的同步整流mosfet。

      能效测试,我们对fan6248进行了能效测试,其中vin=390 vdc,vout=12 vdc,初级控制器采用ncp1399,满载时频率为110 khz,从测试波形可看到,系统在满载、75%负载、50%负载和25%负载的4个点的平均能效高达96.29%。

     安森美半导体的同步整流控制器fan6248解决了传统的同步整流的技术挑战:专有的自调节死区时间控制可保持恒定的死区时间(200 ns),不受杂散电感的影响,可采用极小导通电阻的同步整流mosfet,最大限度地减少本体二极管导通,最大化系统的电源能效。反击穿控制确保可靠的同步整流工作。自调节最小导通时间可提供更高抗噪性。其电流反向检测能防止误触发和电流反向,确保轻载时安全和稳定的工作。节能模式下工作电流低实现待机模式低功耗。小封装(soic 8引脚)可减少占板空间和降低成本。强大的门极驱动能力可实现达800 w的高功率系统设计。

半导体在工业中占有很重要的地位,一直被誉为"工业之母",政策导向的"中国芯"即将为半导体行业带来新的发展机遇,相关企业也是这一逻辑带来的新的发展的受收益对象。苏州固锝取得的成就不只是在半导体领域,同时也受益于光伏高速发展带来的全新契机。我们接下来要介绍的企业的业务范围包括两大高前景领域。

在认识苏州固锝之前,我自己整理的关于半导体行业龙头股名单,现将这个名单分享给大家,想要获得,其实很简单点击下方即可:【宝藏资料】半导体行业龙头股一览表

一、公司角度

公司介绍:

公司在半导体行业具有优势地位,属于全国电子行业半导体十大著名企业,主要经营的是半导体整流器件芯片、功率二极管、整流桥和 IC 封装测试。其中公司整流二极管销售额连续十多年是中国领头羊,同时公司拥有 MEMS-CMOS 三维集成制造平台技术及八吋晶圆级封装技术,这一技术将公司由早先的国内先进提升至国际先进水平,技术水平得到了明显的提高。

跟大家分析完了公司的基本情况之后,下面我们就进一步聊聊公司独特的投资亮点。

亮点一:质量保证,国内领先,服务全球

公司从建立以来,全身心扎根于半导体整流器件芯片、功率二极管、整流桥和 IC 封装测试领域,且自身拥有行业内最完整的质量、环境、信息安全、职业安全健康等管理体系,进而可以对产品的技术领先和质量稳定有个很好的保证。

如今国内市场上,整流二极管这款产品的销售额连续十多年居中国第一位;在国际市场上,公司的二极体成功迈入全球第一梯队的关连企业中有两千多个芯片核心技术被他们掌握在手中。

公司还先后被松下、索尼、比亚迪、飞利浦、佳能、三星、通用、西门子、美的等多家国际大公司评为优秀供应商或合作伙伴,截止到现在,公司已经和这个行业的世界前三大生产商确立了OEM/ODM 互助关系,其中整合半导体行业是它所具备的一些资源优势。

亮点二:布局光伏,两高景气赛道并进

苏州晶银新材料科技股份有限公司是总公司在2011年设立的控股子公司,就开始进入到光伏领域了。导电银浆的研发、生产和销售是他们主要经营的范围,属于国际上知名度较高的导电银浆供应商,也是太阳能电池银浆全面国产化的先遣部队。

银浆的具体具体有哪些呢?那么它其实就是电池片结构中核心电极材料,占电池片非硅成本比例约33%,为提升太阳能光伏电池的转换效率起了重要的作用。

从2021年起,光伏电池有关的技术路线已经由PERC升级成了HJT (异质结),而HJT针对于银浆的单位耗量增加,即将深度释放公司业绩。而且,国内光伏银浆产业比较晚才开始,早期主要是依靠进口,它是光伏产业中唯一没有完成全面国产化的细分市场,所以说,银浆未来拥有很宽阔的发展空间。

当然,苏州固锝还有许多其他独特的投资优势,毕竟篇幅是存在限制的,想继续了解苏州固锝的深度报告和风险提示的,学姐安排在了这篇研报中,点开就可看到:【深度研报】苏州固锝点评,建议收藏!

二、行业角度

国内不断的提速追赶海外的半导体领域龙头,在这个领域还成立半导体大基金进行产业投资,还出台相关政策对半导体行业进行扶持,以期早日实现核心技术的国产替代,避免再一次受到海外的不利影响,而这也决定了半导体在国内将迎来千载难逢的发展机遇;对于光伏产业来说,国内的"双碳"和国外的相关政策都起着极大的支持作用,光伏的发展机遇也正在到来。

三、总结

结合刚刚所说的,我们更加坚定不移的相信,脚踩半导体和光伏两大高景气度赛道的苏州固锝,该企业未来在上升空间这一方面将占据极大优势,所以不用担心股票上升的问题。但是文章信息要比实际信息延后一点,分析的多么透彻都抵挡不住它短期之内下跌的事实,还不知道苏州固锝未来行情的话,直接点击链接,里面都是一些专业的投资顾问可以帮助你诊股,高估还是低估了苏州固锝的估值:【免费】测一测苏州固锝现在是高估还是低估?

应答时间:2021-09-08,最新业务变化以文中链接内展示的数据为准,请点击查看


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