STMicroelectronics VIPERGAN65高壓轉換器是一款先進的準諧振離線高壓轉換器，設有E-mode GaN HEMT。VIPERGAN65設計用于中等功率準諧振ZVS（開關導通時零電壓開關）反激式轉換器，在寬范圍內提供高達65W輸出功率。VIPERGAN65集成一整套特性，可提供極其靈活、簡單易用的芯片，幫助設計高效離線電源。

數據手冊：*附件：STMicroelectronics VIPERGAN65高壓轉換器數據手冊.pdf

STM VIPERGAN65高壓轉換器可ZVS準諧振操作，具有動態消隱時間選項和谷值同步功能，可始終在漏極諧振的谷值開啟電源開關。該操作可降低開關損耗，并最大限度地提高任何輸入線路和負載條件下的整體效率。該器件的高級電源管理功能具有低靜態電流，實現低待機功耗。前饋補償可降低整個輸入電壓范圍內的最大輸出峰值功率變化。

此外，VIPERGAN65演示了對上述功能的保護特性，這些保護特性可大大提高最終產品的安全性和可靠性，包括：輸出過壓保護、過熱保護 (OTP)、過載保護 (OLP)、上電/掉電保護（將輸入電壓電平設置為轉換器上電和斷電），以及輸入過壓保護 (iOVP)——在輸入線路電壓異常增加的情況下保護系統。所有保護功能都在自啟動模式下。

特性

• 準諧振 (QR) 反激式控制器
• 650V E-mode功率GaN晶體管
• 嵌入式感應FET
• 動態消隱時間和可調節谷值同步延遲功能，可最大限度地提高任何輸入線路和負載條件下的效率
• 谷值鎖定，確保恒定谷值跳躍
• 先進的電源管理，具有自適應突發模式，待機功耗低于30mW
• 輸出OVP保護
• 輸入電壓前饋補償，用于獨立于主電源的OPP穩壓
• 上電和掉電保護
• 輸入OVP保護
• 嵌入式熱關斷
• 頻率抖動器，可抑制EMI輻射

典型應用

VIPERGAN65：先進的高壓轉換器技術與應用解析

產品概述

VIPERGAN65是意法半導體推出的一款?先進的準諧振離線高壓轉換器?，集成了增強型GaN HEMT功率晶體管。該器件專為中功率準諧振ZVS（零電壓開關）反激變換器設計，能夠在寬輸入電壓范圍內提供高達65W的輸出功率。

核心技術特性

功率架構設計

• ?650V增強型功率GaN晶體管?，提供優異的開關性能
• ?嵌入式感應FET?，簡化系統設計
• ?動態消隱時間和可調谷值同步延遲功能?，在不同輸入線路和負載條件下實現最大效率

多模式工作策略

VIPERGAN65根據轉換器負載條件支持四種工作模式：

1. ? QR模式（重負載） ?：通過檢測變壓器任何繞組電壓的負向邊沿，將GaN導通同步到變壓器退磁時刻
2. ? 谷值跳躍模式（重/中等負載） ?：通過跳過一個或多個漏極振鈴周期，防止開關頻率過度增加
3. ? 頻率折返模式（中等/輕負載） ?：根據FB引腳電壓逐步降低最大開關頻率限制，同時保持ZVS操作
4. ? 突發模式（極輕或無負載） ?：當負載極輕或斷開時，轉換器進入受控制的通斷操作

關鍵功能模塊

高壓啟動發生器

采用雙FET結構，通過DRAIN引腳供電用于啟動設備。內部電流發生器通過HV引腳和電阻RHV將高壓側GaN的柵極上拉，為VDD和GND之間的電容器充電。

零電流檢測與觸發

• 觸發塊在GaN導通后被消隱，防止任何負向邊沿錯誤觸發ZCD電路
• 開關頻率最高限制在240kHz以下
• ZCD引腳電壓通過雙鉗位頂部和底部限制

線路電壓前饋補償

通過監測輔助繞組上的電壓，提供前饋電流IFF，該電流與輸入電壓成正比。該項補償顯著減少了寬范圍市電應用中功率能力的變化。

保護機制

輸出過壓保護

通過監測ZCD引腳上的電壓，在變壓器退磁結束時準確跟蹤轉換器輸出電壓。

輸入過壓保護

當iOVP引腳電壓超過內部閾值ViOVP_th（5V典型值）時，IC會關閉。

過載和短路保護

內置上下計數器管理過載或短路條件，提供安全可靠的操作保障。

熱關斷保護

當控制器溫度超過關斷閾值TSD（140°C典型值）時，設備將關閉并保持關閉狀態，防止系統危險過熱。

封裝與熱管理

VIPERGAN65采用QFN 5x6窄封裝，提供優異的熱性能：

• ?結至裸露焊盤的熱阻?：1.5°C/W（最大值）
• ?結至環境的熱阻?：32°C/W（最大值）

在適配器設計中，典型最大輸出功率能力為：

• ?85-265VAC輸入?：65W
• ?185-265VAC輸入?：85W

應用領域

• ?高效電源適配器?
• ?快速電池充電器?
• ?家電、工業、消費電子、照明設備的輔助電源