IR高效控制芯片组方案专攻DC-DC转换器应用(图)

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　　国际整流器公司（International Rectifier，简称IR）推出最新芯片组解决方案，适用于多元化的通用电信输入（36V至75V）及48V固定输入系统。　　新芯片组专为隔离式或非隔离式DC-DC转换器应用而设计，可提升系统层面的电源性能，如220W以下系统主机板的大型48V转换，或用以驱动基站系统的无线电放大器。　　IR中国及香港销售总监严国富表示：“我们最新的优化芯片组包含崭新的DirectFET MOSFET及IR2086S控制器集成电路，为网络及通信业普遍采用的两种转换器电路布局提供更简单的完整方案。”　　IR2086S 控制器集成电路采用初级全桥布置，可简化隔离式DC-DC转换器电路。它特别针对总线转换器应用进行优化，并采用自振式50% 固定工作周期。相比于业界标准的四分之一砖设计，该芯片组能有效节省多达50% 的电路板空间，并可减少60% 的组件数目。　　IR2086S设有一个集成软启动电容器，能在2,000余个周期内把工作周期逐步增加至50%，以限制在启动阶段输入的电流；同时在整个启动过程中为全桥的高、低端MOSFET保持相同的脉冲宽度。　　新器件的其它特点包括自恢复电流限制保护、±1.2A栅驱动电流及50 - 200毫微秒的可调停滞时间以抗衡击穿电流、最高达500kHz的可编程开关频率。　　设计师可从100V IRF6644或IRF6655、40V IRF6613或IRF6614四种DirectFET MOSFET选择所需产品，组成完整的芯片组。这些MOSFET采用IR最新技术及DirectFET封装，能大幅优化导通电阻、栅电荷等重要器件指标。　　例如，在典型的电信基站功率放大器中，需要从一个36-75V的输入获得28V输出。通过两级变换，IR最新的 DirectFET MOSFET及控制芯片组能构成一个颇具效率的转换器，在全负载、250W环境下效率高达92.5%。　　第一级，在非隔离同步降压配置中采用IRF6655和IRF6644产生经过调节的中段电压。紧接的初级部分以IR2086S和IRF6614建立简单的全桥固定比率总线转换器；次级部份则采用IRF6644实现自驱动同步整流。　　这一新方案能消除传统的单级方案中复杂的次级控制电路。总线转换器的50%可让设计员在次级部分采用100V MOSFET，避免采用会损耗2% 效率的150V或200V MOSFET。　　若使用于独立的48V固定输入总线转换器应用，最新100V IRF6644可在220W (8Vout @ 27.5A) 全负载环境下效率高达95.7%，适用于大部分网络和高端计算机运算系统。与采用单一100V SO-8 MOSFET的同类电路相比，它可提升效率约1%，并把器件温度降低40℃。　　由于器件温度更低，因此无需在初级部分添加并行器件，即可满足更高电流要求。整体而言，IRF6644可提升约46% 输出功率，并有助于平衡转换器初级和次级部分的温度。相比类似电气参数的其它方案，IRF6644的导通电阻降低了约48%。　　IRF6644的组合式导通电阻与栅电荷的主要指标 优于同类方案45%。其导通电阻与两个传统元件的并联效果相当。在一些特定的输入输出电压比要求下，次级同步整流布置结构可采用IR 40V IRF6613 DirectFET MOSFET，较30V器件可提供33%的电压裕量，而效率则相差不到1％。　　IR的专利DirectFET MOSFET封装技术，能提供标准塑料分立式封装前所未有的设计优势。封装内的金属腔结构可实现双面冷却，将用于先进微处理器的高频DC-DC降压转换器的电流处理能力提升一倍以上。