【導讀】對于常見的適配器、充電器等 ACDC 類電源產(chǎn)品來說，把可觸碰的輸出端口和 AC 輸入側的高壓可靠地隔離開來，是涉及到人身安全的頭等大事。
傳統(tǒng)的反激變換器方案通常采用光耦隔離，將位于副邊的輸出電壓和負載的調(diào)節(jié)信號通過光耦傳遞到原邊，以控制反激的主 MOSFET 開關。
但是，隨著快充技術的迅速發(fā)展，適配器的功率等級不斷提升，對功率密度的追求也越來越高。在這些新的需求下，傳統(tǒng)的光耦隔離方案遇到了瓶頸。
圖1. 基于光耦的傳統(tǒng)反激方案
在大功率高功率密度的適配器設計中，為了保證效率和散熱性能，同步整流是必不可少的。
但是，在傳統(tǒng)的反激方案中，光耦是原副邊之間的信息傳遞唯一通道，而這個光耦僅僅傳遞了關于輸出功率調(diào)節(jié)的慢速模擬信號，是沒有辦法實現(xiàn)原副邊開關管的實時同步的。在這種情況下，同步整流只能通過檢測副邊繞組的電壓變化來控制開關。
眾所周知，這種方法的弊端在連續(xù)電流模式下尤為明顯。由于同步整流的關斷時刻邏輯上在原邊開通時刻之后，原副邊必然存在一定的共通時間。如果這個共通時間持續(xù)過長，反激電路的主功率回路中會產(chǎn)生過大的反向電流，并在同步整流關斷后通過漏感放電造成很高的電壓尖峰。這個過高的電壓尖峰不僅增加了同步整流開關管的選型難度，還犧牲了效率和產(chǎn)品整體的可靠性。
圖2. 傳統(tǒng)反激方案中由于原副邊共通而造成的高電壓尖峰
MPX2002/3 創(chuàng)新性地運用了電容隔離技術，將反激控制器和同步整流控制器集成到了同一顆芯片中。
芯片中所使用的隔離電容可以承受 4500Vrms 以上的高壓，能夠實現(xiàn) IEC、UL 等相關安規(guī)認證中的加強絕緣等級，而且同樣的隔離技術在工業(yè)和信息領域中的信號隔離和隔離式驅動芯片當中也有應用。因此，這種技術可以提供非常可靠的隔離性能。
圖3. 基于 MPX2002/3 的反激方案
在此基礎上，得益于電容隔離技術的高速通訊能力， MPX2002/3 內(nèi)部同時實現(xiàn)了輸出功率調(diào)節(jié)和原副邊開關管實時同步的功能。在原邊主開關管和副邊同步整流管之間始終能夠保證大約 30ns 的死區(qū)時間，從而有效地避免了原副邊共通所造成的過高的電壓尖峰。
圖4. 基于 MPX2002/3 的反激方案中的原副邊死區(qū)及受抑制的電壓尖峰
因此，MPX2002/3 有助于實現(xiàn)更加高效并且可靠性更好的反激方案，尤為適合高功率密度適配器的設計。
而這樣的 MPX2002/3 還有一項獨特的隱藏功能，這里先賣個關子，我們將在下期文章中繼續(xù)介紹。
來源：芯源系統(tǒng)
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