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v  Geenchip NXP 相关芯片的一个商标号,意为节能/高效

v  1:本资料中的burst mode可以理解为 突发工作模式,或是跳周期模式,间歇工作模式,翻译中基本用突发工作模式代替

v  2:本资料中的Green mode可以理解为节能模式

v  3:本资料中红色字体是需要修正或是进一步讨论的内容

 

原文 资料版本:2016-11-30  V2 (from NXP)

中文版本:2017-01-15  V1  (eric@allgpc.com)

 

 

 

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1 一般描述.......................................................................................................................... 4

2 特色与优势...................................................................................................................... 4

2.1  能效............................................................................................................... 4

2.2  应用特............................................................................................................... 4

2.3  控制............................................................................................................... 5

3  应用场合......................................................................................................................... 5

4  订购信息......................................................................................................................... 5

5  丝印标识......................................................................................................................... 5

6  原理框图......................................................................................................................... 6

7  引脚描述......................................................................................................................... 7

7.1 引脚分布............................................................................................................... 7

7.2 引脚描述............................................................................................................... 7

8 功能描述.......................................................................................................................... 7

8.1 芯片介绍............................................................................................................... 7

8.2 芯片启动和欠压锁定保护(Vcc引脚)..................................................................... 8

8.3 漏极检测(DSA DSB引脚)................................................................................ 8

8.4 同步整流(SR; DSA, SSA, DSB, SSB引脚........................................................ 8

8.5 门极驱动(GDA/GDB引脚)................................................................................ 10

8.6 源极检测连接(SSA SSB引脚)......................................................................... 11

9 元件极限参数................................................................................................................ 11

10 热学特性...................................................................................................................... 12

11 参数特性...................................................................................................................... 12

12.1  应用.................................................................................................................. 13

12.1.1  谐振变换器应用...................................................................................... 14

12.1.2  反激多路输出的应用............................................................................... 14

13 封装............................................................................................................................. 15

14 缩写............................................................................................................................. 16

15 修订历史...................................................................................................................... 16

16 万正芯源声明............................................................................................................... 16

 

1 一般描述

TEA1995T是开关电源转换器新一代同步整流控制芯片中的第一个产品。它集成了一种自适应门极驱动的办法,这样可以在任何负载情况下都能实现最大效率。

TEA1995T是专门设计给谐振电源次级整流应用。它具有二个驱动器可以同时驱动二个开关管,这样可以将变压器次级绕组的抽头出来的电压进行整流。这二个驱动有它们自己的检测控制,所以可以独立工作。

TEA1995T同样可以用于反激变换器中多个绕组情况下的同步整流(低端同步整流)。

TEA1995T是基于硅基绝缘(SOI)工艺。

2 特色与优势

2.1  能效

·        在任何负载条件下,都能自适应调节门极驱动以实现最大化效率

·        在节能模式下供电电流低于200uA

 

2.2  应用特

·        较宽的供电范围:4.5V-38V

·        SO8封装里集成了二个同步整流控制器,适合LLC谐振变换器

·        适合多个输出绕组反激变换器同步整流

·        支持5V操作,所以可以选择逻辑电平的同步整流MOSFET开关管

·        每个同步MOS管采用的是差分输入检测,包括漏极和源极电压

2.3  控制

·        同步控制(没有最小导通时间限制)

·        在导通结束时门极能够自适应快速关断

·        在欠压锁定保护(UVLO)时,是有源门极关断方式

3  应用场合

TEA1995T是用于配合谐振变换式电源。在一般的谐振式电源中,它能驱动次级的二个外置MOSFET管,这些MOSFET管用以代替传统的二极管来实现更高的效率。所以TEA1995T能够用于如下场合:

·        适配器

·        PC电源,一体机电源

·        电视电源

·        服务器电源

4  订购信息

1产品订购信息

TEA1995T/1  SO8

5  丝印标识

2产品丝印信息

TEA1995T/1    丝印标识:TEA1995

6  原理框图

1  TEA1995T的原理框图

 

7  引脚描述

7.1 引脚分布

 

2 TEA1995T SO8 引脚分布图

 

7.2 引脚描述

3 引脚描述

1      GDB    MOSFET B门极驱动

2      GND     

3      DSB    MOSFET B漏极检测(同步时序控制)

4      SSB     MOSFET B 源极检测

5      SSA     MOSFET A 源极检测

6      DSA     MOSFET A漏极检测(同步时序控制)

7      Vcc      IC供电

8      GDA    MOSFET A门极驱动

 

8 功能描述

8.1 芯片介绍

TEA1995T是一个同步整流控制IC,它是很适合于谐振变换器应用。如图3所示,这是一个典型的应用图。

3 TEA1995T典型应用图

8.2 芯片启动和欠压锁定保护(Vcc引脚)

Vcc引脚的电压超过Vstart电压时,IC会脱离出UVLO状态并激活同步整流SR线性。当电压跌到Vstop以下时,IC会再次进入UVLO状态。同步MOSFET驱动器输出被有源地保持为低电平。为了有一个合适的工作状态,Vcc引脚到地必须用另外的电容来进行解耦(而不只是Cout电容)。为了减少寄生电感的影响,外加的电容必要尽量靠近IC

 

8.3 漏极检测(DSA DSB引脚)

漏极检测引脚的电压承受能力可达100V。当检测到正向的漏极电压时,驱动器是通过门极驱动引脚拉低(GDA/GDB引脚)。在检测到负向漏极电压时,IC使能MOS管开通(通过检漏源极之间的差分电压)实现同步整流。

8.4 同步整流(SR; DSA, SSA, DSB, SSB引脚)

IC会检测漏极检测引脚与源极检测引脚之间的电压,而这个MOSFET漏源之间的差分电压用来驱动MOSFET

当绝对电压差高于Vact(drv)时,对应的门极驱动输出即开通同步整流MOSFET。当外部的同步MOFSET管导通时,漏极检测引脚之间的绝对电压差会跌到Vact(drv)以下,调节过程是紧接着导通过程。

在调节过程中,IC会调节漏源检测之间的压差到Vreg(drv)。当绝对压差是高于Vreg(drv)时,六极驱动器输出会增加门极驱动电压,直到达到Vreg(drv)。同步整流MOSFET管在小电压场合不会关断,IC没有最小导通时间的限制因而可以一直工作。

当绝对压差是低于Vdeact(drv),驱动器输出会减少门极驱动电压。因此,MOSFET门极驱动电压波形是跟随MOSFET上流过电流的波形。当MOSFET上流过的电流为0的时候,MOFSET很快速关断。

MOSFET关断后,漏极电压开始上升。当漏极电压高于Vswoff时,因为门极下拉电压Rpd(G)的存在(欧姆级)会让MOSFET一直处于关断状态。

 

4 同步整流信号

8.5 门极驱动(GDA/GDB引脚)

门极驱动电路主要是给外部MOSFET进行充电(在电流上升阶段),而在电流降低阶段进行放电。门极驱动器的灌电流能力Isource以及抽电流Isink。这样可以实现快速开通和关断。

最大门极驱动电压被限制在VG(max)。较高的驱动电压可以用来驱动不用品牌的MOSFET,并达到最小的导通电阻。

在一些实际应用中,IC是通过5V来供电的,这样最大的驱动电压被限制在5V,这样可以选择逻辑型MOSFET来做同步整流开关管。

在启动(Vcc<Vstart)以及欠压保护UVLO时,驱动器输出电压是被有源拉低。

8.6 源极检测连接(SSA SSB引脚)

TEA1995T有额外的源极检测引脚(SSA/SSB)。它们用来检测同步整流MOSFET的漏源极电压。源极检测引脚必须尽量靠近MOSFET的源极。这样可以减少由于寄生电感以及大的di/dt导致的电压误差。

9 元件极限参数

[1] 这些引脚是输出引脚

[2] HBM人体放电模型:等效于通过一个100pF和一个1.5K的电阻放电

[3] CDM组件充电模型:等效于给IC充电,并每个引脚通过一个1欧姆电阻放电

10 热学特性

5 热学特性

11 参数特性

 

12.1  应用

谐振转换式电源结构包含了一个原初半桥,变压器,一个谐振电容,和输出级。为了实现低的开导通损耗,在输出端采用同步整流MOSFETTEA1995T可以用来控制同步整流开关管。

用于驱动同步MOSFET的驱动电压是来自于其对应的漏极和源极之间的差分电压,

需要特别注意漏极检测和源极检测的连接方式,因为它些电压是用来驱动MOSFET管的。测量/检测错误的话(门极驱动过高或过低)会导致驱动效率低下。连接点不应该于功率回路走线相互干扰。功率走线回路存在较高的di/dt,由于寄生电感的存在,感应电压很容易导致检测错误。独立的源检测引脚可以用来直接检测外部同步MOSFET的源极电压。不能也不要利用现成的功率回路的地来进行测量。

12.1.1  谐振变换器应用

5 TEA1995T在谐振变换器的应用

12.1.2  反激多路输出的应用

6 TEA1995T在反激多路输出中的应用

13 封装

14 缩写

7 缩写词

CDM Charged Device Model  组件充电模型

ESD Electro-Static Discharge    静电静电释放

HBM Human Body Model  人体放电模型

MOSFET Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor 金属氧化物场效应晶体管

SOI Silicon-On-Insulator 硅基绝缘

SR Synchronous Rectification 同步整流

UVLO UnderVoltage LockOut  欠压锁定

15 修订历史

8 修订历史

文档编号          发布日期

TEA1995T v.2  20161130,更新第45节, 取代 TEA1995T v.1

TEA1995T v.1  20150730

 16 万正芯源声明

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