Olukey: Loosst eis iwwer d'Roll vum MOSFET an der Basisarchitektur vum schnelle Laden schwätzen

Der Basis Muecht Fourniture Struktur vunséier OpluedstatiounenQC benotzt flyback + sekundär Säit (sekundär) synchron rectification SSR. Fir Flyback Converters, laut der Feedback Prouf Method, kann et ënnerdeelt ginn: Primärsäit (Primär) Regulatioun an sekundär Säit (sekundär) Regulatioun; no der Plaz vum PWM Controller. Et kann opgedeelt ginn: Primärsäit (Primär) Kontroll a Secondaire Säit (sekundär) Kontroll. Et schéngt, datt et näischt mat MOSFET ze dinn huet. Also,Olukeymuss froen: Wou ass de MOSFET verstoppt? Wéi eng Roll huet et gespillt?

1. Primärsäit (Primär) Upassung an sekundär Säit (sekundär) Upassung

D'Stabilitéit vun der Ausgangsspannung erfuerdert e Feedbacklink fir seng Verännerungsinformatioun un de PWM Haaptkontroller ze schécken fir d'Verännerungen an der Inputspannung an der Ausgangsbelaaschtung unzepassen. No de verschiddene Feedback Probemethoden kann et an der Primärsäit (Primär) Upassung a Secondaire Säit (sekundär) Upassung opgedeelt ginn, wéi an de Figuren 1 an 2 gewisen.

Secondaire Säit (sekundär) diode rectification

SSR synchron rectification MOSFET ass um ënnen gesat

D'Feedback-Signal vun der Primärsäit (Primär) Regulatioun gëtt net direkt vun der Ausgangsspannung geholl, mee vun der Hëllefswindung oder der Primär-Primärwindung, déi eng gewësse proportional Relatioun mat der Ausgangsspannung hält. Seng Charakteristiken sinn:

① Indirekt Feedback Method, schlecht Belaaschtung Regulatioun Taux a schlecht Genauegkeet;

②. Einfach an niddreg Käschten;

③. Kee Besoin fir Isolatioun Optocoupler.

De Feedback Signal fir sekundär Säit (sekundär) Regulatioun gëtt direkt vun der Ausgangsspannung geholl mat engem Optocoupler an TL431. Seng Charakteristiken sinn:

① Direkte Feedback Method, gutt Laascht Regulatioun Taux, linear Regulatioun Taux, an héich Präzisioun;

②. D'Upassung Circuit ass komplex an deier;

③. Et ass néideg den Optocoupler ze isoléieren, deen Alterungsproblemer mat der Zäit huet.

2. Secondaire Säit (Sekundär) diode rectification anMOSFETsynchron rectification SSR

Déi sekundär Säit (sekundär) vum Flyback Konverter benotzt normalerweis Dioderektifikatioun wéinst dem groussen Ausgangsstroum vu schnelle Laden. Besonnesch fir direkt Laden oder Flash Laden ass den Ausgangsstroum esou héich wéi 5A. Fir d'Effizienz ze verbesseren, gëtt MOSFET amplaz vun der Diode als Gläichretter benotzt, wat sekundär (sekundär) Synchron-Rectifikatioun SSR genannt gëtt, wéi an de Figuren 3 a 4 gewisen.

Sekundär Säit (sekundär) MOSFET synchron rectification

Charakteristiken vun der sekundärer Säit (sekundärer) Dioderichtung:

①. Einfach, keen zousätzleche Drive Controller ass erfuerderlech, an d'Käschte sinn niddereg;

② Wann den Ausgangsstroum grouss ass, ass d'Effizienz niddereg;

③. Héich Zouverlässegkeet.

Features vun der sekundärer Säit (sekundärer) MOSFET synchroner Rectification:

①. Komplex, erfuerdert zousätzlech Drive Controller an héich Käschten;

②. Wann den Ausgangsstroum grouss ass, ass d'Effizienz héich;

③. Am Verglach mat Dioden ass hir Zouverlässegkeet niddereg.

A prakteschen Uwendungen gëtt de MOSFET vum Synchrone Rectification SSR normalerweis vum héijen Enn op den nidderegen Enn geréckelt fir d'Fueren ze erliichteren, wéi an der Figur 5.

D'Charakteristike vum High-End MOSFET vun der Synchron-Rectifizéierung SSR:

①. Et erfuerdert Bootstrap Drive oder Floating Drive, wat deier ass;

②. Gutt EMI.

D'Charakteristiken vun der Synchron-Rectifizéierung SSR MOSFET um nidderegen Enn gesat:

① Direkte Fuert, einfache Fuert a bëlleg Käschten;

②. Schlecht EMI.

3. Primärsäit (Primär) Kontroll an sekundär Säit (sekundär) Kontroll

De PWM Haaptkontroller gëtt op der primärer Säit (primär) plazéiert. Dës Struktur gëtt primär Säit (primär) Kontroll genannt. Fir d'Genauegkeet vun der Ausgangsspannung, Laaschtreguléierungsquote a linearer Regulatiounsquote ze verbesseren, erfuerdert d'Primärsäit (Primär) Kontroll en externen Optocoupler an TL431 fir e Feedbacklink ze bilden. D'Systembandbreedung ass kleng an d'Äntwertgeschwindegkeet ass lues.

Wann de PWM Haaptkontroller op der sekundärer Säit (sekundär) plazéiert ass, kann den Optocoupler an den TL431 geläscht ginn, an d'Ausgangsspannung kann direkt kontrolléiert a mat enger schneller Äntwert ugepasst ginn. Dës Struktur gëtt sekundär (sekundär) Kontroll genannt.

Features vun der primärer Säit (primär) Kontroll:

①. Optocoupler an TL431 sinn néideg, an der Äntwert Vitesse ass lues;

②. D'Geschwindegkeet vum Ausgangsschutz ass lues.

③. An synchron rectification kontinuéierlech Modus CCM, verlaangt de Secondaire Säit (sekundär) eng Synchroniséierung Signal.

Features vun der sekundärer (sekundärer) Kontroll:

①. D'Ausgab gëtt direkt festgestallt, keen Optocoupler an TL431 sinn néideg, d'Äntwertgeschwindegkeet ass séier, an d'Ausgangsschutzgeschwindegkeet ass séier;

②. D'sekundär Säit (sekundär) synchron rectification MOSFET gëtt direkt ouni de Besoin fir Synchroniséierung Signaler ugedriwwen; Zousätzlech Geräter wéi Pulstransformatoren, Magnéitkupplungen oder kapazitiv Kuppler sinn erfuerderlech fir d'Fuersignale vun der primärer Säit (primär) Héichspannungs-MOSFET ze vermëttelen.

③. Déi primär Säit (Primär) brauch e Startschaltung, oder déi sekundär Säit (sekundär) huet eng Hëllefsenergie fir ze starten.

4. Kontinuéierlech CCM Modus oder diskontinuéierlech DCM Modus

De Flyback Konverter kann am kontinuéierleche CCM Modus oder diskontinuéierlechen DCM Modus operéieren. Wann de Stroum an der sekundärer (sekundärer) Wicklung 0 um Enn vun engem Schaltzyklus erreecht, gëtt et diskontinuéierlech DCM Modus genannt. Wann de Stroum vun der sekundärer (sekundärer) Wicklung um Enn vun engem Schaltzyklus net 0 ass, gëtt et kontinuéierlech CCM Modus genannt, wéi an de Figuren 8 an 9 gewisen.

Et kann aus Figur gesi ginn 8 an Figur 9, datt d'Aarbechtszoustand vun der Synchron- rectification SSR a verschiddene Betribssystemer Modi vun der flyback Converter anescht sinn, dat heescht och, datt d'Kontrollmethoden vun der Synchron- rectification SSR och anescht ginn.

Wann d'Doudzäit ignoréiert gëtt, wann Dir am kontinuéierleche CCM Modus schafft, huet de Synchron-Rectifikatioun SSR zwee Staaten:

①. Déi primär Säit (Primär) Héichspannungs-MOSFET gëtt ageschalt, an déi sekundär Säit (sekundär) Synchron-Rectifizéierungs-MOSFET ass ausgeschalt;

②. Déi primär Säit (primär) Héichspannungs-MOSFET ass ausgeschalt, an déi sekundär Säit (sekundär) Synchron-Rectifizéierungs-MOSFET ass ageschalt.

Ähnlech, wann d'Doudzäit ignoréiert gëtt, huet de Synchron-Rectifizéierungs-SSR dräi Staaten wann se am diskontinuéierlechen DCM-Modus funktionnéieren:

①. Déi primär Säit (Primär) Héichspannungs-MOSFET gëtt ageschalt, an déi sekundär Säit (sekundär) Synchron-Rectifizéierungs-MOSFET ass ausgeschalt;

②. Déi primär Säit (Primär) Héichspannungs-MOSFET ass ausgeschalt, an déi sekundär Säit (sekundär) Synchron-Rectifizéierungs-MOSFET gëtt ageschalt;

③. Déi primär Säit (primär) Héichspannungs-MOSFET ass ausgeschalt, an déi sekundär Säit (sekundär) Synchron-Rectifizéierungs-MOSFET ass ausgeschalt.

5. Sekundär Säit (sekundär) synchron rectification SSR am kontinuéierlech CCM Modus

Wann de Schnellladungs-Flyback-Konverter am kontinuéierleche CCM-Modus funktionnéiert, erfuerdert d'Primärsäit (Primär) Kontrollmethod, d'sekundär Säit (sekundär) Synchron-Rectifikatioun MOSFET e Synchroniséierungssignal vun der Primärsäit (Primär) fir de Shutdown ze kontrolléieren.

Déi folgend zwou Methoden ginn normalerweis benotzt fir dat synchront Drive-Signal vun der sekundärer Säit (sekundär) ze kréien:

(1) Benotzt direkt de sekundären (sekundären) Wicklung, wéi an der Figur 10;

(2) Benotzt zousätzlech Isolatiounskomponenten wéi Pulstransformatoren fir dat synchront Drive-Signal vun der primärer Säit (Primär) op déi sekundär Säit (sekundär) ze vermëttelen, wéi an der Figur 12.

Direkt mat der sekundärer (sekundärer) Wicklung fir de synchronen Drive Signal ze kréien, ass d'Genauegkeet vum Synchron Drive Signal ganz schwéier ze kontrolléieren, an et ass schwéier eng optimiséiert Effizienz an Zouverlässegkeet z'erreechen. E puer Firmen benotzen souguer digital Controller fir d'Kontrollgenauegkeet ze verbesseren, wéi an der Figur 11 Show gewisen.

D'Benotzung vun engem Pulstransformator fir synchron Fuersignaler ze kréien huet héich Genauegkeet, awer d'Käschte si relativ héich.

Déi sekundär Säit (sekundär) Kontrollmethod benotzt normalerweis e Pulstransformator oder Magnéitkupplungsmethod fir dat synchront Drive-Signal vun der sekundärer Säit (sekundär) op d'Primärsäit (primär) ze vermëttelen, wéi an der Figur 7.v gewisen.

Benotzt direkt déi sekundär (sekundär) Wicklung fir dat synchront Drive Signal ze kréien

Benotzt direkt déi sekundär (sekundär) Wicklung fir dat synchront Drive Signal + Digital Kontroll ze kréien

6. Sekundärsäit (sekundär) Synchron-Rectifikatioun SSR am diskontinuéierlechen DCM Modus

Wann de schnelle Charge Flyback Converter an diskontinuéierlechen DCM Modus funktionnéiert. Onofhängeg vun der Primärsäit (Primär) Kontrollmethod oder der Sekundärsäit (sekundär) Kontrollmethod, kënnen d'D- a S Spannungsfälle vun der synchroner Rectifikatioun MOSFET direkt erkannt a kontrolléiert ginn.

(1) D'Synchronrektifikatioun MOSFET ausschalten

Wann d'Spannung vum VDS vun der Synchron-Rectifizéierung MOSFET vu positiv op negativ ännert, schalt d'intern parasitär Diode op, an no enger gewësser Verzögerung schalt d'Synchron-Rectifizéierung MOSFET un, wéi an der Figur 13.

(2) Ausschalten vun der Synchron-Rectifizéierung MOSFET

Nodeems d'Synchronrektifikatioun MOSFET ageschalt ass, VDS = -Io * Rdson. Wann de sekundären (sekundären) Wicklungsstroum op 0 erofgeet, dat heescht, wann d'Spannung vum aktuellen Detektiounssignal VDS vun negativ op 0 ännert, schalt de Synchron-Rectifizéierungs-MOSFET aus, wéi an der Figur 13.

Ausschalten an auszeschalten synchron rectification MOSFET am diskontinuéierlechen DCM Modus

A prakteschen Uwendungen schalt de Synchron-Rectifizéierung MOSFET aus, ier de sekundären (sekundären) Wickstrom 0 erreecht (VDS=0). Déi aktuell Detektiounsreferenzspannungswäerter, déi vu verschiddene Chips festgeluecht goufen, sinn ënnerschiddlech, sou wéi -20mV, -50mV, -100mV, -200mV, etc.

Déi aktuell Detektiounsreferenzspannung vum System ass fixéiert. Wat den absolute Wäert vun der aktueller Detektiounsreferenzspannung méi grouss ass, wat méi kleng ass den Interferenzfehler a wat besser d'Genauegkeet ass. Wéi och ëmmer, wann den Ausgangslaststroum Io erofgeet, schalt de Synchron-Rectifizéierung MOSFET bei engem méi groussen Ausgangsstroum aus, a seng intern parasitär Diode féiert fir eng méi laang Zäit, sou datt d'Effizienz reduzéiert gëtt, wéi an der Figur 14.

Aktuell Sensing Referenzspannung a Synchron-Rectifikatioun MOSFET Ausschaltzäit

Zousätzlech, wann den absolute Wäert vun der aktueller Detektioun Referenz Volt ze kleng ass. Systemfehler an Interferenz kënne verursaachen datt de Synchron-Rectifizéierungs-MOSFET ausschalt nodeems de sekundären (sekundären) Wicklungsstroum méi wéi 0 ass, wat zu engem ëmgedréint Stroumstroum resultéiert, wat d'Effizienz an d'Zouverlässegkeet vum System beaflosst.

Héichpräzis aktuell Detektiounssignaler kënnen d'Effizienz an d'Zouverlässegkeet vum System verbesseren, awer d'Käschte vum Apparat wäert eropgoen. D'Genauegkeet vum aktuellen Detektiounssignal ass mat de folgende Faktoren verbonnen:
①. Genauegkeet an Temperaturdrift vun der aktueller Detektioun Referenzspannung;
②. D'Basspannung an d'Offsetspannung, d'Basstrom an d'Offsetstroum, an d'Temperaturdrift vum Stroumverstärker;
③. D'Genauegkeet an d'Temperaturdrift vun der On-Spannung Rdson vun der Synchron-Rectifikatioun MOSFET.

Zousätzlech, aus engem System Perspektiv, kann et duerch digital Kontroll verbessert ginn, aktuell erkennen Referenz Volt änneren, an Synchron- rectification MOSFET dreiwend Volt änneren.

Wann den Ausgangslaststroum Io erofgeet, wann d'Fuerspannung vun der Kraaft MOSFET erofgeet, erhéicht déi entspriechend MOSFET Turn-on Spannung Rdson. Wéi an der Figur 15 gewisen, ass et méiglech fréi Ausschalten vun der Synchron-Rectifizéierung MOSFET ze vermeiden, d'Leedungszäit vun der parasitärer Diode ze reduzéieren an d'Effizienz vum System ze verbesseren.

Reduzéiere vun der Fuerspannung VGS an auszeschalten der Synchron-Rectifizéierung MOSFET

Et kann aus der Figur 14 gesi ginn datt wann den Ausgangslaststroum Io erofgeet, d'Referenzspannung vun der aktueller Detektioun och erof geet. Op dës Manéier, wann den Ausgangsstroum Io grouss ass, gëtt eng méi héich Stroumdetektiounsreferenzspannung benotzt fir d'Kontrollgenauegkeet ze verbesseren; wann den Ausgangsstroum Io niddereg ass, gëtt eng méi niddereg Stroumdetektiounsreferenzspannung benotzt. Et kann och d'Leedungszäit vum Synchrone Rectification MOSFET verbesseren an d'Effizienz vum System verbesseren.

Wann déi uewe genannte Method net fir Verbesserung benotzt ka ginn, kënnen Schottky-Dioden och parallel op béide Enden vun der Synchron-Rectifizéierung MOSFET verbonne sinn. Nodeems d'Synchronrichtung MOSFET am Viraus ausgeschalt ass, kann eng extern Schottky-Diode fir Freewheeling ugeschloss ginn.

7. Sekundär (sekundär) Kontroll CCM + DCM Hybrid Modus

De Moment ginn et grondsätzlech zwou allgemeng benotzt Léisunge fir den Handy séier Laden:

(1) Primärsäit (Primär) Kontroll an DCM schaffen Modus. Sekundär Säit (sekundär) synchron rectification MOSFET net eng Synchroniséierung Signal verlaangen.

(2) Sekundär (sekundär) Kontroll, CCM + DCM gemëschte Betribsmodus (wann den Ausgangslaststroum erofgeet, vu CCM op DCM). Déi sekundär Säit (sekundär) synchroniséiert Rectifikatioun MOSFET gëtt direkt ugedriwwen, a seng Turn-on a Turn-Off Logik Prinzipien sinn an der Figur 16 gewisen:

D'Synchronrektifikatioun MOSFET ausschalten: Wann d'Spannung vum VDS vum Synchrone Rectification MOSFET vu positiv op negativ ännert, schalt seng intern parasitär Diode op. No enger gewësser Verzögerung schalt d'Synchronrichtung MOSFET op.

Ausschalten vun der synchroniséierter Rectifikatioun MOSFET:

① Wann d'Ausgangsspannung manner ass wéi de festgeluegte Wäert, gëtt de synchrone Auersignal benotzt fir den Ausschalten vum MOSFET ze kontrolléieren an am CCM Modus ze schaffen.

② Wann d'Ausgangsspannung méi grouss ass wéi de festgeluegte Wäert, ass de synchrone Auersignal geschützt an d'Aarbechtsmethod ass d'selwecht wéi den DCM Modus. D'VDS = -Io * Rdson Signal kontrolléiert d'Ausschaltung vum synchrone Rectification MOSFET.

Sekundär Säit (sekundär) Kontrollen synchron rectification MOSFET auszeschalten

Elo weess jidderee wat fir eng Roll MOSFET am ganze séier Laden QC spillt!

Iwwer Olukey

Dem Olukey säi Kärteam huet sech fir 20 Joer op Komponenten konzentréiert an huet säi Sëtz zu Shenzhen. Haaptgeschäft: MOSFET, MCU, IGBT an aner Geräter. D'Haaptrei Agent Produite sinn WINSOK an Cmsemicon. Produkter gi wäit an der militärescher Industrie, industrieller Kontroll, nei Energie, medizinesche Produkter, 5G, Internet of Things, Smart Homes a verschidde Konsumentelektronikprodukter benotzt. Vertrauen op d'Virdeeler vum ursprénglechen globalen allgemengen Agent, mir baséieren op de chinesesche Maart. Mir benotzen eis ëmfaassend avantagéis Servicer fir verschidde fortgeschratt High-Tech elektronesch Komponenten un eise Clienten anzeféieren, Hiersteller bei der Produktioun vu qualitativ héichwäerteg Produkter ze hëllefen an ëmfaassend Servicer ze bidden.