氮化鎵快充電源ic U8722DE優(yōu)化系統(tǒng)輕載效率

氮化鎵快充電源ic U8722DE

氮化鎵快充電源ic U8722DE集成高壓E-Mode GaN FET，為了保障GaN FET工作的可靠性和高系統(tǒng)效率，芯片內(nèi)置了高精度、高可靠性的驅(qū)動電路，驅(qū)動電壓為VDRV (典型值 6.2V)。EMI性能為高頻交直流轉(zhuǎn)換器的設(shè)計難點，為此U8722DE通過DEM管腳集成了驅(qū)動電流分檔配置功能。

如下圖所示，通過配置DEM管腳分壓電阻值，可以選擇不同檔位的驅(qū)動電流，進(jìn)而調(diào)節(jié)GaN FET的開通速度，系統(tǒng)設(shè)計者可以獲得最優(yōu)的EMI性能和系統(tǒng)效率的平衡。不同驅(qū)動電流檔位的DEM電阻推薦值參考下圖（以20V為例）。

當(dāng)芯片結(jié)溫超過TSD (典型值150℃) 時，氮化鎵快充電源ic U8722DE停止工作，進(jìn)入過熱保護。當(dāng)芯片溫度下降至TRC (典型值 120℃)，芯片重新啟動。FB管腳電壓反映了系統(tǒng)的功率需求，隨著輸出負(fù)載增大，當(dāng)FB電壓超過VFB_OLP (典型值 3.2V)，芯片內(nèi)部的OLP延遲計時使能，計時時間為TOLP_DELAY (典型值 75ms)，當(dāng)計時結(jié)束時，芯片觸發(fā)OLP保護，芯片停止工作，進(jìn)入自動重啟保護模式。

一旦檢測到故障，包含VDD過壓保護、過溫保護、輸入欠壓保護、輸出過壓保護、異常過流保護、輸出過流保護、輸出過載保護，氮化鎵快充電源ic U8722DE立即停止開關(guān)動作并進(jìn)入計時狀態(tài)，同時VDD電壓被高壓供電電路鉗位到VVDD_REG_ST (典型值12V)，經(jīng)過TRECOVERY (典型值 1.3s) 時間后如果故障仍然存在，那么系統(tǒng)將繼續(xù)重復(fù)一個計時動作，如果故障狀態(tài)消失，系統(tǒng)將重新啟動。

氮化鎵快充電源ic U8722DE采用峰值電流控制模式，可以自適應(yīng)的工作在QR和降頻工作模式，從而實現(xiàn)全負(fù)載功率范圍內(nèi)的效率優(yōu)化。在滿載和重載工況下，系統(tǒng)工作在QR工作模式，可以大幅降低系統(tǒng)的開關(guān)損耗。芯片根據(jù)FB電壓值調(diào)節(jié)谷底個數(shù)，同時為了避免系統(tǒng)在臨界負(fù)載處的FB電壓波動導(dǎo)致谷底數(shù)跳變，產(chǎn)生噪音，U8722DE采用了谷底鎖定工作模式在負(fù)載一定的情況下，導(dǎo)通谷底數(shù)穩(wěn)定，系統(tǒng)無噪音。隨著負(fù)載的逐漸降低，系統(tǒng)導(dǎo)通的谷底個數(shù)逐漸增加，當(dāng)谷底數(shù)超過6個時，不再檢測谷底電壓，系統(tǒng)進(jìn)入降頻工作模式，通過進(jìn)一步降低開關(guān)頻率，減小開關(guān)損耗，優(yōu)化系統(tǒng)輕載效率。

審核編輯：劉清