簡(jiǎn)述開(kāi)關(guān)電源芯片U8608的工作原理

開(kāi)關(guān)電源芯片U8608集成高壓E-Mode GaN FET，為了保障GaN FET工作的可靠性和高系統(tǒng)效率，芯片內(nèi)置了高精度、高可靠性的驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電壓為VDRV (典型值 6.25V)。EMI性能為高頻交直流轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)難點(diǎn)，為此U8608通過(guò)DEM管腳集成了驅(qū)動(dòng)電流分檔配置功能。如下圖所示，通過(guò)配置DEM管腳分壓電阻值，可以選擇不同檔位的驅(qū)動(dòng)電流，進(jìn)而調(diào)節(jié)GaN FET的開(kāi)通速度，系統(tǒng)設(shè)計(jì)者可以獲得最優(yōu)的EMI性能和系統(tǒng)效率的平衡。具體分壓電阻值可參照參數(shù)表。

在滿載和重載工況下，系統(tǒng)工作在QR工作模式，可以大幅降低系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)損耗。芯片根據(jù)FB電壓值調(diào)節(jié)谷底個(gè)數(shù)，同時(shí)為了避免系統(tǒng)在臨界負(fù)載處的FB電壓波動(dòng)導(dǎo)致谷底數(shù)跳變，產(chǎn)生噪音，開(kāi)關(guān)電源芯片U8608采用了谷底鎖定工作模式，在負(fù)載一定的情況下，導(dǎo)通谷底數(shù)穩(wěn)定，系統(tǒng)無(wú)噪音。

U8608一旦檢測(cè)到故障，包含VDD過(guò)壓保護(hù)、過(guò)溫保護(hù)、輸入過(guò)欠壓保護(hù)、輸出過(guò)壓保護(hù)、異常過(guò)流保護(hù)等，開(kāi)關(guān)電源芯片U8608立即停止開(kāi)關(guān)動(dòng)作并進(jìn)入計(jì)時(shí)狀態(tài)，同時(shí)VDD電壓被高壓供電電路鉗位到VVDD_REG_ST (典型值 12V)，經(jīng)過(guò)TRECOVERY (典型值 1.3s) 時(shí)間后如果故障仍然存在，那么系統(tǒng)將繼續(xù)重復(fù)一個(gè)計(jì)時(shí)動(dòng)作，如果故障狀態(tài)消失，系統(tǒng)將重新啟動(dòng)。

開(kāi)關(guān)電源芯片U8608系列還集成輕載SR應(yīng)力優(yōu)化功能，在驅(qū)動(dòng)電流配置為第一、第二、第四檔位時(shí)，當(dāng)芯片工作于輕載模式時(shí)，將原邊開(kāi)通速度減半，減小空載時(shí)SR的Vds應(yīng)力過(guò)沖。U8608采用峰值電流控制模式，可以自適應(yīng)的工作在QR和降頻工作模式，從而實(shí)現(xiàn)全負(fù)載功率范圍內(nèi)的效率優(yōu)化。