主動橋式整流器取代傳統的二極體橋接器,可以減少導通損耗,進一步提高整體轉換效率,傳統的二極體整流器Vf電壓約在1.1V,Low Vf產品約在0.7~0.8V,而主動橋式整流器是驅動MOSFET導通,Vf電壓通常小於0.3V,相較之下可以減少一些損耗和熱的產生,也是現在高效率電源常用的方案之一。
NXP此產品家族有三個產品,分別為TEA2206T, TEA2208T, TEA2209T,其腳位和方塊圖如下:
TEA2206T是一個SO-8包裝,只驅動兩個下臂MOSFET,上臂仍維持Diode整流,好處是驅動方式簡單,相較於四顆MOSFET的,可以提高一半左右的效率,是個成本較低的方案,也可以搭配無橋式PFC控制器使用,同時也包含了XCAP放電的功能。
TEA2208T是一個SO-14包裝,包含四顆MOSFET驅動,內部可自我供電,不需額外的電源來驅動,以達到線路間單的目的,組成完整的橋式整流器,同時也包含了XCAP放電的功能。
TEA2209T是一個SO-16包裝,除了TEA2208T完整的功能外,還多了Enable控制的功能,可以讓IC在輕載時停止動作,以減少驅動電源的消耗,更能提升輕載時的效率。
以TEA2208T為例,以下是它的動作時序,當AC輸入時,第一個半周A的部分,會對VCC電容充電,電壓會箝制在4.2V,此時Gate輸出還不會動作;接下來下一個半周前面B的部分,VCC會繼續充電;進入到C的時序,VCC會繼續充電至12V為止,而此時當VCC電壓達9.7V以上時,對應的Low side MOS Gate會先輸出;接下來進入到D的時序,若VCC電壓掉下來未達9.7V的話,對應的Low side MOS Gate會輸出,但High side MOS Gate沒有輸出,若VCC電壓已達9.7V以上的話,則對應的Low & High side MOS Gate都會輸出;再來的下一個半周E的部分,就進入正常工作;而當AC斷電時,經過Tdelay的時間後,會啟動XCAP放電功能,此Tdelay的時間取決於VCC電容的放電時間,公式為Tdelay = Cvcc * ( Vreg – Vdisable ) / 20uA = 200K * Cvcc,例如使用2.2uF的電容,此時間約為0.44s,透過VR引腳,以2mA對XCAP放電。
以上為TEA2208T的動作時序說明,其餘的動作也是類似的,若想了解實際動作的效率,可以參閱另一篇文章,NXP Active Bridge Rectifier Controller TEA2209T 搭配不同MOSFET比較。
參考資料:NXP
Data Sheet
User Guide
TEA2206DB1583 demo board
TEA2208DB1576 demo board
TEA2209DB1584 demo board
評論