FAN6240：反激式轉(zhuǎn)換器二次側(cè)同步整流控制器解析

在電源設(shè)計(jì)領(lǐng)域，同步整流技術(shù)對(duì)于提高電源效率、降低功耗起著至關(guān)重要的作用。今天我們就來深入了解一款優(yōu)秀的二次側(cè)同步整流控制器——FAN6240。

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1. 背景與整合說明

Fairchild Semiconductor已成為ON Semiconductor的一部分。由于系統(tǒng)要求，部分Fairchild可訂購的零件編號(hào)需要更改，原編號(hào)中的下劃線（_）將改為破折號(hào)（-）。大家可在ON Semiconductor網(wǎng)站上核實(shí)更新后的設(shè)備編號(hào)，最新的訂購信息也可在官網(wǎng)獲取。若有關(guān)于系統(tǒng)集成的問題，可發(fā)郵件至Fairchild_questions@onsemi.com。

2. FAN6240 產(chǎn)品概述

2.1 特點(diǎn)

• 工作模式：適用于不連續(xù)導(dǎo)通模式（DCM），這種模式在很多電源應(yīng)用中非常實(shí)用。
• 自適應(yīng)關(guān)斷觸發(fā)消隱時(shí)間：讓使用更加便捷，減少了設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。
• 開啟觸發(fā)消隱時(shí)間（最小關(guān)斷時(shí)間）：增強(qiáng)了抗噪能力，使控制器在復(fù)雜電磁環(huán)境下也能穩(wěn)定工作。
• 高頻應(yīng)用支持：最高支持200 kHz的高頻應(yīng)用，滿足了現(xiàn)代電源對(duì)高頻化的需求。
• 最小開啟延遲：僅20 ns的開啟延遲，能夠快速響應(yīng)，提高電源的動(dòng)態(tài)性能。
• 自適應(yīng)關(guān)斷閾值控制：可最小化SR MOSFET體二極管導(dǎo)通，且死區(qū)時(shí)間與SR MOSFET無關(guān)，有效提高了整流效率。
• 寬電壓范圍：LDO輸入電壓范圍高達(dá)30 V，適用于各種不同輸出電壓的開關(guān)電源。
• 小封裝：采用SOT - 23 6引腳封裝，節(jié)省了電路板空間。

2.2 描述

FAN6240M6X是一款用于隔離反激式轉(zhuǎn)換器的二次側(cè)同步整流（SR）控制器，工作在不連續(xù)導(dǎo)通模式（DCM）。其自適應(yīng)死區(qū)時(shí)間控制算法在保證SR穩(wěn)定可靠運(yùn)行的同時(shí)，能最大程度減少SR MOSFET體二極管的導(dǎo)通，有效降低了功耗。30 V額定輸入電壓的LDO和低VDD欠壓鎖定（UVLO）電壓，使得FAN6240M6X無需額外電路就能適用于寬范圍的開關(guān)電源輸出電壓。

2.3 應(yīng)用領(lǐng)域

• 電池充電器：適用于智能手機(jī)、功能手機(jī)和平板電腦等設(shè)備的電池充電。
• AC - DC適配器：為需要恒壓/恒流（CV/CC）控制的便攜式設(shè)備提供電源。

3. 產(chǎn)品參數(shù)

3.1 訂購信息

3.2 引腳配置與定義

3.3 絕對(duì)最大額定值

3.4 推薦工作條件

3.5 電氣特性

4. 功能描述

4.1 SR控制操作原理

在理想電路中，F(xiàn)AN6240的SR控制算法很直接。它根據(jù)瞬時(shí)漏源電壓來控制SR MOSFET。當(dāng)體二極管開始導(dǎo)通時(shí)，漏源電壓降至開啟閾值（VTH_ON）以下，觸發(fā)柵極開啟。隨后，漏源電壓由RDSON和瞬時(shí)SR電流的乘積決定。當(dāng)SR MOSFET電流降至接近零時(shí)，漏源電壓達(dá)到關(guān)斷閾值（VTH_OFF），F(xiàn)AN6240關(guān)閉柵極。若關(guān)斷閾值接近零，可最小化關(guān)斷死區(qū)時(shí)間。

4.2 SR開啟算法

SR柵極的開啟由與門的三個(gè)輸入信號(hào)觸發(fā)。第一個(gè)信號(hào)是TURN_ON_ALLOW信號(hào)，在VGS.SR信號(hào)下降沿經(jīng)過tTOFF_MIN后給出；第二個(gè)信號(hào)是TURN_ONTRG信號(hào)，當(dāng)DRAIN引腳電壓降至 (V{TH_ON }) 以下時(shí)啟用；第三個(gè)信號(hào)是TARM，僅當(dāng)SR漏極電壓以大斜率快速下降時(shí)才允許開啟觸發(fā)，防止在DCM操作中因漏極諧振電壓觸發(fā)SR。

4.3 SR關(guān)斷算法

SR柵極的關(guān)斷由與門的兩個(gè)輸入信號(hào)觸發(fā)。第一個(gè)信號(hào)是關(guān)斷信號(hào)，當(dāng)VDS.SR > VTH_OFF時(shí)啟用；第二個(gè)信號(hào)是TURN_OFF_ALLOW信號(hào)，由自適應(yīng)關(guān)斷消隱給出，消隱時(shí)間自適應(yīng)確定為上一個(gè)開關(guān)周期SR導(dǎo)通時(shí)間（SR_COND）的一半，以提高抗噪能力。

4.4 SR跳過模式算法

當(dāng)上個(gè)周期SR導(dǎo)通時(shí)間VGS.SR信號(hào)小于最小導(dǎo)通時(shí)間tON_MIN.LL時(shí)，F(xiàn)AN6240在下一個(gè)周期禁用SR柵極信號(hào)（SR跳過），以降低功耗。此操作僅在初級(jí)側(cè)PWM控制器的突發(fā)模式進(jìn)入水平極低時(shí)發(fā)生。

5. 總結(jié)

FAN6240作為一款高性能的二次側(cè)同步整流控制器，憑借其豐富的特點(diǎn)和出色的性能，在電池充電器和AC - DC適配器等應(yīng)用中具有很大的優(yōu)勢。電子工程師在設(shè)計(jì)電源電路時(shí)，可以充分考慮FAN6240的各項(xiàng)參數(shù)和功能，以實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定的電源設(shè)計(jì)。大家在實(shí)際應(yīng)用中是否遇到過類似控制器的使用問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。