SRK1001：适用于反激式转换器的自适应同步整流控制器

在电子设备的电源设计中，反激式转换器因其结构简单、成本低等优点被广泛应用。而同步整流技术的出现，进一步提高了反激式转换器的效率。今天要给大家介绍的 SRK1001 就是一款专门为反激式转换器设计的自适应同步整流控制器。

文件下载：srk1001.pdf

产品概述

SRK1001 采用 SO8 封装，适用于 QR 和混合 CCM/DCM 固定频率操作。它具有宽 VCC 工作电压范围（3.7 至 32 V），支持低至 2V 输出的 CC 调节操作，在低功耗模式下的静态电流极低（170 µA）。此外，它还具备高压感测输入（185 V AMR），可用于检测 SR MOSFET 的漏源电压，工作频率高达 300 kHz，能够提供高电流栅极驱动输出，驱动 N 沟道功率 MOSFET。

订单代码	封装	包装
SRK1001	SO8	卷带包装

产品特性

优化的同步整流控制

SRK1001 针对反激式转换器进行了二次侧同步整流控制优化，能够在整流电流开始流经体二极管时，以最小延迟开启 SR MOSFET，并在电流接近零时关闭，有效提高了转换器的效率。

宽工作电压范围

3.7 至 32 V 的宽 VCC 工作电压范围，使得 SRK1001 能够适应不同的应用场景。

低功耗模式

在低功耗模式下，静态电流仅为 170 µA，有助于降低系统功耗，提高能源利用效率。

高压感测输入

高达 185 V AMR 的高压感测输入，可准确检测 SR MOSFET 的漏源电压，确保控制器的稳定运行。

可编程功能

用户可以通过 TON 和 TOFF 引脚编程最小开启时间（TON）和关闭时间（TOFF），以适应不同的应用需求。

引脚功能

SRK1001 共有 8 个引脚，每个引脚都有其特定的功能。下面为大家详细介绍：

引脚编号	引脚名称	功能描述
1	DIS/SYNC	具有禁用和同步输入两个功能。当 DIS 引脚电压出现正上升沿时，SR MOSFET 异步关闭；若该引脚电压保持高电平至少 4 个开关周期，设备进入低功耗模式。同步功能要求 TON 引脚和 GND 之间不安装外部电容，SR MOSFET 的关闭由施加的 SYNC 信号的正上升沿或 ZCD 比较器输出触发。该引脚由内部电流源（5 µA）上拉，若不使用，必须接地。
2	GD	栅极驱动器输出，图腾柱输出级能够以高峰值电流水平驱动功率 MOSFET。为避免在高 VCC 供电时出现过高的栅极电压，该引脚的高电平电压被钳位在约 11.5 V。该引脚必须直接连接到 SR MOSFET 的栅极端子。
3	GND	设备偏置电流和栅极驱动电流的返回端，应靠近同步整流 MOSFET 的源极端子布线。
4	VCC	设备的电源电压，靠近 IC 引脚放置一个与 GND 相连的旁路电容，有助于为内部控制电路提供干净的电源电压，并作为脉冲栅极驱动电流的有效能量缓冲器。
5	DVS	漏极电压感测，该引脚必须通过至少 300 Ω 的串联电阻连接到同步整流 MOSFET 的漏极端子。
6	VAUX	设备的辅助电源电压。当 VCC 电压低于 UVLO 电压阈值（VCC_SO_On）时，若该引脚连接到辅助绕组或由 DVS 电压整流器供电的外部电容，则 VCC 引脚上的旁路电容（通过二极管耦合到应用 VOUT）由 VAUX 引脚供电。若不使用该功能，VAUX 引脚必须连接到 VCC 引脚。
7	TOFF	关闭后消隐时间编程引脚。通过内部电流源连接到该引脚的电阻设置电压 VTOFF，用户可根据该电压水平选择适合应用要求的关闭后消隐时间。
8	TON	开启后消隐时间编程引脚。通过内部电流源连接到该引脚的电阻设置电压 VTON，用户可根据该电压水平选择适合的开启后消隐时间，以屏蔽 ZCD 比较器输出，避免因 DVS 引脚上的寄生电压振荡而导致过早关闭。在混合 CCM/DCM 操作中，该引脚和 GND 之间大于 60 pF（典型值为 100 pF）的电容设置 SR MOSFET 关闭的内部定时器模式；若不使用电容，则设置为 QR 或 DCM 操作的关闭定时器模式。当使用 SYNC 信号进行关闭时，也不需要电容。

工作原理

自适应关断机制

SRK1001 的自适应关断机制采用 ZCD_OFF 比较器，将 DVS 信号与自适应阈值进行比较。该阈值经过调整，使得在稳态下，SR MOSFET 体二极管在关断后的剩余导通时间达到目标值 Tdiode_off。与基于固定阈值比较器的标准方法相比，自适应方法具有明显优势。它能够自动补偿整流电流路径中的杂散电感，避免标准比较器因杂散电感导致的提前关断问题。

定时器功能

SRK1001 具有内部定时器，可在 DVS 信号的第一个上升沿之前以固定的提前时间 Tant_timer 关闭 SR MOSFET。该定时器有两种不同的用户操作模式，分别针对固定频率混合 CCM/DCM 转换器和 QR/DCM 应用进行了优化。通过 TON 引脚上的 100 pF 电容来选择合适的定时器模式：若存在电容，则假设为混合 CCM/DCM 操作；若不存在电容，则假设为 QR/DCM 操作。

低功耗模式

当负载逐渐降低，SR MOSFET 的导通时间接近编程的最小 TON 时，IC 停止开关，降低功耗，进入自动睡眠模式。当负载增加，SR MOSFET 体二极管的导通时间超过一定值时，IC 恢复操作。此外，当检测到初级控制器的突发模式操作或 DIS/SYNC 引脚变为高电平时，IC 也会进入低功耗模式。

典型应用

SRK1001 适用于多种应用场景，包括 AC-DC 适配器、电池充电器/快速充电器、USB 电源传输（配置文件 4）和工业开关电源等。在这些应用中，SRK1001 能够有效提高电源的效率和性能。

布局指南

在 PCB 布局时，需要注意以下几点：

1. GND 引脚：应沿最短路径布线到 SR MOSFET 源极端子和输出电容负极端子的公共连接点，同时尽量使 SR MOSFET 的源极端子靠近输出电容负极端子。
2. DVS 连接：虽然自适应关断算法可自动补偿 SR MOSFET 电流路径中的杂散电感，但仍建议尽可能靠近 MOSFET 的漏极端子感测电压。
3. 旁路电容：建议在 VCC 引脚和 GND 引脚之间使用低 ESR、低 ESL 的旁路电容，并将其放置在靠近 IC 引脚的位置。有时，在转换器输出电压和 VCC 引脚之间使用一个几十欧姆的串联电阻，与旁路电容形成 RC 滤波器，有助于获得更干净的 VCC 电压。
4. TON 和 TOFF 引脚：由于这两个引脚的源电流相对较低，容易受到附近高 dV/dt 轨道（如漏极感测信号）的电流注入影响，因此应远离 SR MOSFET 漏极轨道。在存在较大噪声的情况下，可在这些引脚上使用电容进行滤波。对于 TOFF 引脚，允许的电容 COFF 应满足时间常数 ROFF COFF 小于 100 µs；对于 TON 引脚，根据用户选择的操作模式（准谐振或固定频率），允许的电容 CON 有所不同：准谐振操作时最大为 22 pF，固定频率操作时最小为 100 pF 且时间常数 RON CON 小于 100 µs。
5. DVS 引脚：在感测到的 DVS 信号存在高噪声的应用中，特别是在 SR MOSFET 关断瞬间布局未优化或与其他异步噪声源耦合时，在 DVS 引脚上进行一些 RC 滤波有助于避免设备出现不良操作。

总结

SRK1001 作为一款专为反激式转换器设计的自适应同步整流控制器，具有多种优秀特性和功能。它的自适应关断机制、可编程功能和低功耗模式，使其能够在不同的应用场景中实现高效、稳定的同步整流控制。在实际设计中，我们需要根据具体的应用需求，合理选择引脚配置和参数设置，并遵循布局指南，以充分发挥 SRK1001 的性能优势。大家在使用 SRK1001 的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。