SRK1001：適用于反激式轉(zhuǎn)換器的自適應(yīng)同步整流控制器

在電子設(shè)備的電源設(shè)計中，反激式轉(zhuǎn)換器因其結(jié)構(gòu)簡單、成本低等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用。而同步整流技術(shù)的出現(xiàn)，進(jìn)一步提高了反激式轉(zhuǎn)換器的效率。今天要給大家介紹的 SRK1001 就是一款專門為反激式轉(zhuǎn)換器設(shè)計的自適應(yīng)同步整流控制器。

文件下載：srk1001.pdf

產(chǎn)品概述

SRK1001 采用 SO8 封裝，適用于 QR 和混合 CCM/DCM 固定頻率操作。它具有寬 VCC 工作電壓范圍（3.7 至 32 V），支持低至 2V 輸出的 CC 調(diào)節(jié)操作，在低功耗模式下的靜態(tài)電流極低（170 μA）。此外，它還具備高壓感測輸入（185 V AMR），可用于檢測 SR MOSFET 的漏源電壓，工作頻率高達(dá) 300 kHz，能夠提供高電流柵極驅(qū)動輸出，驅(qū)動 N 溝道功率 MOSFET。

產(chǎn)品特性

優(yōu)化的同步整流控制

SRK1001 針對反激式轉(zhuǎn)換器進(jìn)行了二次側(cè)同步整流控制優(yōu)化，能夠在整流電流開始流經(jīng)體二極管時，以最小延遲開啟 SR MOSFET，并在電流接近零時關(guān)閉，有效提高了轉(zhuǎn)換器的效率。

寬工作電壓范圍

3.7 至 32 V 的寬 VCC 工作電壓范圍，使得 SRK1001 能夠適應(yīng)不同的應(yīng)用場景。

低功耗模式

在低功耗模式下，靜態(tài)電流僅為 170 μA，有助于降低系統(tǒng)功耗，提高能源利用效率。

高壓感測輸入

高達(dá) 185 V AMR 的高壓感測輸入，可準(zhǔn)確檢測 SR MOSFET 的漏源電壓，確?？刂破鞯姆€(wěn)定運行。

可編程功能

用戶可以通過 TON 和 TOFF 引腳編程最小開啟時間（TON）和關(guān)閉時間（TOFF），以適應(yīng)不同的應(yīng)用需求。

引腳功能

SRK1001 共有 8 個引腳，每個引腳都有其特定的功能。下面為大家詳細(xì)介紹：

工作原理

自適應(yīng)關(guān)斷機制

SRK1001 的自適應(yīng)關(guān)斷機制采用 ZCD_OFF 比較器，將 DVS 信號與自適應(yīng)閾值進(jìn)行比較。該閾值經(jīng)過調(diào)整，使得在穩(wěn)態(tài)下，SR MOSFET 體二極管在關(guān)斷后的剩余導(dǎo)通時間達(dá)到目標(biāo)值 Tdiode_off。與基于固定閾值比較器的標(biāo)準(zhǔn)方法相比，自適應(yīng)方法具有明顯優(yōu)勢。它能夠自動補償整流電流路徑中的雜散電感，避免標(biāo)準(zhǔn)比較器因雜散電感導(dǎo)致的提前關(guān)斷問題。

定時器功能

SRK1001 具有內(nèi)部定時器，可在 DVS 信號的第一個上升沿之前以固定的提前時間 Tant_timer 關(guān)閉 SR MOSFET。該定時器有兩種不同的用戶操作模式，分別針對固定頻率混合 CCM/DCM 轉(zhuǎn)換器和 QR/DCM 應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化。通過 TON 引腳上的 100 pF 電容來選擇合適的定時器模式：若存在電容，則假設(shè)為混合 CCM/DCM 操作；若不存在電容，則假設(shè)為 QR/DCM 操作。

低功耗模式

當(dāng)負(fù)載逐漸降低，SR MOSFET 的導(dǎo)通時間接近編程的最小 TON 時，IC 停止開關(guān)，降低功耗，進(jìn)入自動睡眠模式。當(dāng)負(fù)載增加，SR MOSFET 體二極管的導(dǎo)通時間超過一定值時，IC 恢復(fù)操作。此外，當(dāng)檢測到初級控制器的突發(fā)模式操作或 DIS/SYNC 引腳變?yōu)楦唠娖綍r，IC 也會進(jìn)入低功耗模式。

典型應(yīng)用

SRK1001 適用于多種應(yīng)用場景，包括 AC-DC 適配器、電池充電器/快速充電器、USB 電源傳輸（配置文件 4）和工業(yè)開關(guān)電源等。在這些應(yīng)用中，SRK1001 能夠有效提高電源的效率和性能。

布局指南

在 PCB 布局時，需要注意以下幾點：

1. GND 引腳：應(yīng)沿最短路徑布線到 SR MOSFET 源極端子和輸出電容負(fù)極端子的公共連接點，同時盡量使 SR MOSFET 的源極端子靠近輸出電容負(fù)極端子。
2. DVS 連接：雖然自適應(yīng)關(guān)斷算法可自動補償 SR MOSFET 電流路徑中的雜散電感，但仍建議盡可能靠近 MOSFET 的漏極端子感測電壓。
3. 旁路電容：建議在 VCC 引腳和 GND 引腳之間使用低 ESR、低 ESL 的旁路電容，并將其放置在靠近 IC 引腳的位置。有時，在轉(zhuǎn)換器輸出電壓和 VCC 引腳之間使用一個幾十歐姆的串聯(lián)電阻，與旁路電容形成 RC 濾波器，有助于獲得更干凈的 VCC 電壓。
4. TON 和 TOFF 引腳：由于這兩個引腳的源電流相對較低，容易受到附近高 dV/dt 軌道（如漏極感測信號）的電流注入影響，因此應(yīng)遠(yuǎn)離 SR MOSFET 漏極軌道。在存在較大噪聲的情況下，可在這些引腳上使用電容進(jìn)行濾波。對于 TOFF 引腳，允許的電容 COFF 應(yīng)滿足時間常數(shù) ROFF COFF 小于 100 μs；對于 TON 引腳，根據(jù)用戶選擇的操作模式（準(zhǔn)諧振或固定頻率），允許的電容 CON 有所不同：準(zhǔn)諧振操作時最大為 22 pF，固定頻率操作時最小為 100 pF 且時間常數(shù) RON CON 小于 100 μs。
5. DVS 引腳：在感測到的 DVS 信號存在高噪聲的應(yīng)用中，特別是在 SR MOSFET 關(guān)斷瞬間布局未優(yōu)化或與其他異步噪聲源耦合時，在 DVS 引腳上進(jìn)行一些 RC 濾波有助于避免設(shè)備出現(xiàn)不良操作。

總結(jié)

SRK1001 作為一款專為反激式轉(zhuǎn)換器設(shè)計的自適應(yīng)同步整流控制器，具有多種優(yōu)秀特性和功能。它的自適應(yīng)關(guān)斷機制、可編程功能和低功耗模式，使其能夠在不同的應(yīng)用場景中實現(xiàn)高效、穩(wěn)定的同步整流控制。在實際設(shè)計中，我們需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理選擇引腳配置和參數(shù)設(shè)置，并遵循布局指南，以充分發(fā)揮 SRK1001 的性能優(yōu)勢。大家在使用 SRK1001 的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。