氮化鎵快充電源ic U8722DE優化系統輕載效率

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效率，芯片內置了高精度、高可靠性的驅動電路，驅動電壓為VDRV (典型值 6.2V)。EMI性能為高頻交直流轉換器的設計難點，為此U8722DE通過DEM管腳集成了驅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動電流，進而調節GaN FET的開通速度，系統設計者可以獲得最優的EMI性能和系統效率的平衡。不同驅動電流檔位的DEM電阻推薦值參考下圖（以20V為例）。

當芯片結溫超過TSD (典型值150℃) 時，氮化鎵快充電源ic U8722DE停止工作，進入過熱保護。當芯片溫度下降至TRC (典型值 120℃)，芯片重新啟動。FB管腳電壓反映了系統的功率需求，隨著輸出負載增大，當FB電壓超過VFB_OLP (典型值 3.2V)，芯片內部的OLP延遲計時使能，計時時間為TOLP_DELAY (典型值 75ms)，當計時結束時，芯片觸發OLP保護，芯片停止工作，進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立即停止開關動作并進入計時狀態，同時VDD電壓被高壓供電電路鉗位到VVDD_REG_ST (典型值12V)，經過TRECOVERY (典型值 1.3s) 時間后如果故障仍然存在，那么系統將繼續重復一個計時動作，如果故障狀態消失，系統將重新啟動。

氮化鎵快充電源ic U8722DE采用峰值電流控制模式，可以自適應的工作在QR和降頻工作模式，從而實現全負載功率范圍內的效率優化。在滿載和重載工況下，系統工作在QR工作模式，可以大幅降低系統的開關損耗。芯片根據FB電壓值調節谷底個數，同時為了避免系統在臨界負載處的FB電壓波動導致谷底數跳變，產生噪音，U8722DE采用了谷底鎖定工作模式在負載一定的情況下，導通谷底數穩定，系統無噪音。隨著負載的逐漸降低，系統導通的谷底個數逐漸增加，當谷底數超過6個時，不再檢測谷底電壓，系統進入降頻工作模式，通過進一步降低開關頻率，減小開關損耗，優化系統輕載效率。

審核編輯：劉清