STMicroelectronics STACF01A/STACF01B有源鉗位反激式控制器IC驅(qū)動和控制有源鉗位反激式轉(zhuǎn)換器，可對有源鉗位（高側(cè)、HS)開關(guān)進(jìn)行非互補(bǔ)驅(qū)動。它明確用于GaN HEMT的高性能交流-直流適配器，額定功率高達(dá)100W及以上，旨在實現(xiàn)高效率和高功率密度。該IC可根據(jù)負(fù)載條件無縫更改工作模式，以優(yōu)化極寬負(fù)載范圍下的效率：中等負(fù)載時帶頻率折返的可變頻率、輕負(fù)載時的下鉗位負(fù)載比例頻率、極小負(fù)載時的突發(fā)模式和空載。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：STMicroelectronics STACF01A，STACF01B反激式控制器IC數(shù)據(jù)手冊.pdf

自動調(diào)整機(jī)制確保為任何輸入/輸出電壓組合正確設(shè)置用于實現(xiàn)ZVS所需的反向一次側(cè)電流。這些IC可通過基于光耦合器的反饋從二次側(cè)實現(xiàn)輸出電壓調(diào)節(jié)。該IC設(shè)有嵌入式高壓啟動電路，可實現(xiàn)線路電壓監(jiān)控系統(tǒng)。當(dāng)轉(zhuǎn)換器與交流電源線路斷開時，STMicroelectronics STACF01A還會使X電容器放電。STACF01B設(shè)計用于直流輸入，例如前置帶PFC的SMPS或由直流總線供電。

該IC包含兩個低側(cè)、低功耗驅(qū)動器，設(shè)計用于驅(qū)動外部高壓半橋驅(qū)動器IC或SiP（例如MasterGaN系列之一）的輸入。它們還具有一整套保護(hù)特性，可防止一次側(cè)和二次側(cè)故障（兩級過流、過功率、過載、短路、掉電、輸出過壓）。通用保護(hù)輸入（低電平有效鎖存類型和高電平有效自動重啟）有助于實現(xiàn)外部OTP、外部輸入OVP或通用保護(hù)。

特性

• 有源鉗位反激式轉(zhuǎn)換器的非互補(bǔ)控制
• 多模運(yùn)行可在非常寬的負(fù)載范圍內(nèi)優(yōu)化效率
• 工作頻率高達(dá)500kHz，死區(qū)時間可編程
• 自動反向電流控制，用于ZVS低側(cè)開關(guān)
• ZCD電路，用于去磁即時檢測和OVP設(shè)置
• 嵌入式高壓啟動和有源X-cap放電電路
• 集成降壓-升壓穩(wěn)壓器，用于寬輸出電壓范圍
• 極低靜態(tài)電流可實現(xiàn)超低空載輸入功率
• 全面的保護(hù)特性
• 與PFC控制器連接
• 雙通道低側(cè)驅(qū)動器，可輕松搭配MasterGaN系列、其他類型的GaN功率IC或半橋驅(qū)動器IC

框圖

?STACF01A/B反激式控制器IC技術(shù)解析與應(yīng)用指南?

?一、核心特性與設(shè)計亮點(diǎn)?

STMicroelectronics推出的STACF01A/B是專為高功率密度AC-DC適配器設(shè)計的?有源鉗位反激（ACF）控制器?，特別針對GaN HEMT功率器件優(yōu)化，具有以下創(chuàng)新特性：

1. ?多模式效率優(yōu)化?
   • 支持? 可變頻率（VF）、頻率折返（FFBK）、壓控振蕩（VCO）和突發(fā)模式（BM） ?，實現(xiàn)從滿載到空載的全范圍高效轉(zhuǎn)換（典型效率>93%）。
   • 輕載時自動切換至?負(fù)載比例頻率調(diào)制?，空載輸入功率可低至30mW。
2. ?智能柵極驅(qū)動?
   • 非互補(bǔ)控制架構(gòu)簡化GaN驅(qū)動設(shè)計，內(nèi)置?ZVS（零電壓開關(guān)）自調(diào)節(jié)機(jī)制?，通過反向電流控制優(yōu)化開關(guān)損耗。
   • 可編程死區(qū)時間（350ns-1.1μs），適配不同GaN器件的開關(guān)特性。
3. ?高集成保護(hù)功能?
   • 集成? 輸入欠壓鎖定（UVLO）、兩級過流保護(hù)（OCP1/OCP2）、輸出過壓保護(hù)（OVP） ?，支持外部溫度保護(hù)接口（通過PROT引腳）。
   • STACF01A獨(dú)有的?X電容自動放電?功能，無需外置泄放電阻，滿足IEC 62368-1安全標(biāo)準(zhǔn)。

?二、關(guān)鍵電路設(shè)計要點(diǎn)

?1. 輔助電源設(shè)計?

• ?Buck-Boost穩(wěn)壓器?：
  • 輸入電壓范圍2.4-27V，輸出6.25V/20mA，需外接10μH電感（DCR<1Ω）和30V肖特基二極管（如SS13）。
  • 布局時需將BBSW1/BBSW2走線長度控制在<5mm以降低EMI。

?2. PCB布局建議?

• ?高頻路徑?：HS/LS驅(qū)動信號與GaN柵極間距<10mm，采用差分對走線。
• ?地平面分割?：
  • 功率地（BBGND）與信號地（GND）單點(diǎn)連接，避免開關(guān)噪聲耦合。
  • 散熱焊盤（EXP_PAD）需通過多過孔連接至內(nèi)部地層。

三、調(diào)試與故障處理?

?四、選型對比?