支持多種工作模式的同步整流芯片U7116

U7116

同步整流芯片U7116是一款高頻率、高性能、CCM 同步整流開關，可以在 GaN 系統中替代肖特基整流二極管以提高系統效率。U7116內置有 VDD 高壓供電模塊，無需輔助繞組供電可穩定工作，系統上支持 High Side 和 Low Side 配置，兼顧了系統性能和成本。

U7116的快速關斷功能可以幫助功率器件獲得較低的電壓應力，可支持斷續工作模式 (DCM)、準諧振工作模式 (QR) 及連續工作模式 (CCM)。其內部集成有智能的開通檢測功能，可以有效防止反激電路中寄生參數振蕩引起的同步整流開關誤開通。

同步整流芯片U7116主要特點：

1.內置 100V MOSFET

2.支持反激、有源鉗位反激拓撲

3.支持 DCM、QR 和 CCM 工作模式

4.集成 180V 高耐壓檢測電路和高壓供電電路，無需 VDD 輔助繞組供電

5.支持寬范圍輸出電壓應用，特別適用于支持QC、PD 等協議的快充領域

6.支持 High Side 和 Low Side 配置

7.<30ns 開通和關斷延時

8.智能開通檢測功能防止誤開通

9.智能過零檢測功能

10.啟動前 Gate 智能鉗位

11.封裝類型 SOP-8

U7116

變壓器副邊續流階段開始時，同步整流內置MOSFET的溝道處于關閉狀態，副邊電流Is 經MOSFET 體二極管實現續流，同時在體二極管兩端形成一負向 Vds 電壓 (<-500mV)。當負向 Vds 電壓小于同步整流芯片U7116內置MOSFET開啟檢測閾值Vth_on (典型值-220mV)，經過開通延遲Td_on (典型值 25ns)，內置MOSFET的溝道開通。

在同步整流內置 MOSFET 導通期間，U7116采樣MOSFET 漏-源兩端電壓 (Vds)。當Vds 電壓高于MOSFET 關斷閾值Vth_of f (典型值 0mV)，經過關斷延遲 Td_of f (典型值 22ns)，內置 MOSFET 的溝道關斷。

U7116

PCB設計對同步整流的性能會產生顯著影響，設計同步整流電路時建議參考詳細規格書的布局設計，包含同步整流芯片U7116、變壓器副邊引腳和輸出濾波電容等。

1.副邊主功率回路Loop1的面積盡可能小。

2.VDD電容推薦使用1μF的貼片陶瓷電容，盡量緊靠IC，Loop2的面積盡可能小。

3.HV到Drain建議串聯30~200Ω的電阻，推薦典型值100Ω。HV檢測點位置對CCM應力有影響，HV檢測點離Drain引腳越遠，CCM應力越小。High Side 配置中，建議HV通過R2電阻連接到輸出電容的正端。

4.R1和C1構成同步整流開關的RC吸收電路，RC吸收回路Loop3的面積可能小。

5.Drain 引腳的PCB散熱面積盡可能大。

6.SOP-8的封裝框架與Drain引腳電位相同，芯片切筋后，框架金屬有少量暴露，考慮到絕緣要求，外圍元器件應與IC本體保持0.2mm 以上的絕緣距離。

審核編輯：劉清