近日,Power Integrations公司(PI)發布了LinkSwitch-4系列恒壓/恒流初級側調節(PSR)開關IC,它能夠滿足明年1月生效的美國能源部DoE 6和歐盟行為準則CoC V5嚴格的新效率標準。LinkSwitch-4不僅適用于手機/無繩電話、PDA、MP3和其他便攜式音頻設備的充電器及適配器,還可以用于1.5A和2A大電流智能手機充電器設計。
據介紹,LinkSwitch-4是PI首款雙極結型晶體管(BJT)開關產品,因為傳統的BJT開關在效率和可靠性方面有很大的局限性。如下圖所示,LinkSwitch-4的創新在于采用了自適應基極-發射極開關驅動技術提升開關性能,同時提高了效率和可靠性,極大降低對BJT增益的敏感度。同時,可以驅動任何外部BJT,可擴大BJT的RBSOA(反向偏置安全工作區),實現穩健且高度可靠的設計。其補充基極驅動(SBD)可擴大基極電流,實現高功率、低增益BJT設計。
圖:自適應基極-發射極開關驅動技術
LinkSwitch-4 IC集成了采用準諧振開關策略的多模式PWM/PFM控制器,可提高效率并滿足低于30mW的空載功耗要求,同時仍能提供快速瞬態響應。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負載響應速度。此外,該器件可對眾多因素進行補償,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。它采用獨有的調整技術可維持非常精確的IC參數公差。
如下圖所示,傳統的BJT器件在開關時伴隨著風險,而LinkSwitch-4驅動策略可在開關前消除少數載流子,防止次級擊穿,允許快速關斷。基極-發射極開關BJT策略在關斷時驅動VBE負極,在交越期間真正關斷,有效的防止RBSOA故障。
圖:BJT器件開關風險有效降低。
Power Integrations產品開發副總裁Mike Matthews表示:“LinkSwitch-4控制器所采用的自適應基極-發射極開關驅動技術可提升開關性能,并提供比現有BJT或MOSFET開關更高的效率。該技術還可消除與BJT相關的次級擊穿,降低對電流增益變化的敏感度,從而允許使用成本極低的BJT。自適應基極-發射極開關驅動技術不僅通過大幅優化BJT開關特性來提供設計和制造過程中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。”