氮化鎵快充電源ic U8722DE

氮化鎵快充電源ic U8722DE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 6.2V)。EMI性能為高頻交直流轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)難點(diǎn)，為此U8722DE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。不同驅(qū)動(dòng)電流檔位的DEM電阻推薦值參考下圖（以20V為例）。

當(dāng)芯片結(jié)溫超過(guò)TSD (典型值150℃) 時(shí)，氮化鎵快充電源ic U8722DE停止工作，進(jìn)入過(guò)熱保護(hù)。當(dāng)芯片溫度下降至TRC (典型值 120℃)，芯片重新啟動(dòng)。FB管腳電壓反映了系統(tǒng)的功率需求，隨著輸出負(fù)載增大，當(dāng)FB電壓超過(guò)VFB_OLP (典型值 3.2V)，芯片內(nèi)部的OLP延遲計(jì)時(shí)使能，計(jì)時(shí)時(shí)間為T(mén)OLP_DELAY (典型值 75ms)，當(dāng)計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)，芯片觸發(fā)OLP保護(hù)，芯片停止工作，進(jìn)入自動(dòng)重啟保護(hù)模式。

一旦檢測(cè)到故障，包含VDD過(guò)壓保護(hù)、過(guò)溫保護(hù)、輸入欠壓保護(hù)、輸出過(guò)壓保護(hù)、異常過(guò)流保護(hù)、輸出過(guò)流保護(hù)、輸出過(guò)載保護(hù)，氮化鎵快充電源ic U8722DE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)。

氮化鎵快充電源ic U8722DE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。在滿(mǎn)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，U8722DE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。隨著負(fù)載的逐漸降低，系統(tǒng)導(dǎo)通的谷底個(gè)數(shù)逐漸增加，當(dāng)谷底數(shù)超過(guò)6個(gè)時(shí)，不再檢測(cè)谷底電壓，系統(tǒng)進(jìn)入降頻工作模式，通過(guò)進(jìn)一步降低開(kāi)關(guān)頻率，減小開(kāi)關(guān)損耗，優(yōu)化系統(tǒng)輕載效率。

審核編輯：劉清