高可靠高效率 PI新BJT驅(qū)動(dòng)器有創(chuàng)新

近日，Power Integrations公司（PI）發(fā)布了LinkSwitch-4系列恒壓/恒流初級(jí)側(cè)調(diào)節(jié)（PSR）開(kāi)關(guān)IC，它能夠滿足明年1月生效的美國(guó)能源部DoE 6和歐盟行為準(zhǔn)則CoC V5嚴(yán)格的新效率標(biāo)準(zhǔn)。LinkSwitch-4不僅適用于手機(jī)/無(wú)繩電話、PDA、MP3和其他便攜式音頻設(shè)備的充電器及適配器，還可以用于1.5A和2A大電流智能手機(jī)充電器設(shè)計(jì)。

據(jù)介紹，LinkSwitch-4是PI首款雙極結(jié)型晶體管（BJT）開(kāi)關(guān)產(chǎn)品，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的BJT開(kāi)關(guān)在效率和可靠性方面有很大的局限性。如下圖所示，LinkSwitch-4的創(chuàng)新在于采用了自適應(yīng)基極-發(fā)射極開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)技術(shù)提升開(kāi)關(guān)性能，同時(shí)提高了效率和可靠性，極大降低對(duì)BJT增益的敏感度。同時(shí)，可以驅(qū)動(dòng)任何外部BJT，可擴(kuò)大BJT的RBSOA（反向偏置安全工作區(qū)），實(shí)現(xiàn)穩(wěn)健且高度可靠的設(shè)計(jì)。其補(bǔ)充基極驅(qū)動(dòng)(SBD)可擴(kuò)大基極電流，實(shí)現(xiàn)高功率、低增益BJT設(shè)計(jì)。

圖：自適應(yīng)基極-發(fā)射極開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)技術(shù)

LinkSwitch-4 IC集成了采用準(zhǔn)諧振開(kāi)關(guān)策略的多模式PWM/PFM控制器，可提高效率并滿足低于30mW的空載功耗要求，同時(shí)仍能提供快速瞬態(tài)響應(yīng)。采用65kHz的高工作頻率可減小變壓器的尺寸，將最低峰值電流固定可提高瞬態(tài)負(fù)載響應(yīng)速度。此外，該器件可對(duì)眾多因素進(jìn)行補(bǔ)償，包括變壓器電感公差、輸入電壓變化、電纜電壓降以及外圍元件溫度變化。它采用獨(dú)有的調(diào)整技術(shù)可維持非常精確的IC參數(shù)公差。

如下圖所示，傳統(tǒng)的BJT器件在開(kāi)關(guān)時(shí)伴隨著風(fēng)險(xiǎn)，而LinkSwitch-4驅(qū)動(dòng)策略可在開(kāi)關(guān)前消除少數(shù)載流子，防止次級(jí)擊穿，允許快速關(guān)斷?；鶚O-發(fā)射極開(kāi)關(guān)BJT策略在關(guān)斷時(shí)驅(qū)動(dòng)VBE負(fù)極，在交越期間真正關(guān)斷，有效的防止RBSOA故障。

圖：BJT器件開(kāi)關(guān)風(fēng)險(xiǎn)有效降低。

Power Integrations產(chǎn)品開(kāi)發(fā)副總裁Mike Matthews表示：“LinkSwitch-4控制器所采用的自適應(yīng)基極-發(fā)射極開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)技術(shù)可提升開(kāi)關(guān)性能，并提供比現(xiàn)有BJT或MOSFET開(kāi)關(guān)更高的效率。該技術(shù)還可消除與BJT相關(guān)的次級(jí)擊穿，降低對(duì)電流增益變化的敏感度，從而允許使用成本極低的BJT。自適應(yīng)基極-發(fā)射極開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)技術(shù)不僅通過(guò)大幅優(yōu)化BJT開(kāi)關(guān)特性來(lái)提供設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中BJT晶體管的選擇靈活性，而且還可極大提高基于BJT的方案的可靠性。”