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2021.05.12 AC/DC

설계에 사용하는 IC

AC/DC 컨버터의 효율을 향상시키는 2차측 동기정류 회로의 설계

본 테마에서는 2차측 동기정류 컨트롤러 IC BM1R001xxF 시리즈를 사용하여, 다이오드 정류 타입의 AC/DC 컨버터를 동기정류화하는 설계 예에 대해 설명하겠습니다. 먼저, BM1R001xxF 시리즈의 개요를 확인하겠습니다.

설계에 사용하는 IC : BM1R001xxF 시리즈

BM1R001xxF 시리즈는 기본적으로 AC/DC 컨버터의 2차측 출력단을 동기정류화하기 위한 동기정류 컨트롤러 IC입니다. BM1R00146F에서 BM1R00150까지 5기종으로 구성되어 있으며, 드레인 단자에 발생하는 공진 파형에서 2차측 MOSFET의 게이트 ON을 방지하기 위한 마스크 시간인 「강제 OFF 시간 (Compulsion OFF Time)」이 각각 다릅니다. 동기정류화 회로의 조건을 바탕으로 적합한 강제 OFF 시간을 선택해야 하므로, 이를 위한 선택지로서 라인업을 구분하고 있습니다. 패키지로는 SOP8 패키지를 채용하여, 소형이며 심플합니다.

주요 내부 기능 블록은 션트 레귤레이터부와 동기정류 컨트롤러부입니다. 션트 레귤레이터는 저소비전류 & 고정밀도가 특징으로, 제어 회로 전류의 저감에 따른 대기 시 전력의 삭감이 가능합니다. 동기정류 컨트롤러는 불연속 ~ 임계 ~ 연속 모드에 모두 대응하며, PWM 방식의 컨버터에도 적용 가능합니다. 그리고, 연속 모드 동작 시에는 1차측 스위칭 동기 신호의 입력이 없어도 동작이 가능하여, 부품수와 스페이스 삭감이 가능합니다.

또한, 션트 레귤레이터와 동기정류 컨트롤러는 별도의 칩으로 구성되어 있습니다. 션트 레귤레이터가 독립되어 있으므로, High-side 스위치와 Low-side 스위치에 모두 대응합니다. 이외에도 동기정류 컨트롤러만 사용하는 등, 다양한 어플리케이션에 대응할 수 있습니다.

동작 전원전압은 2.7V~32V로 폭넓어, 다양한 출력의 어플리케이션에 대응 가능합니다. 또한, 고내압 120V 프로세스 채용으로, 드레인 전압을 직접 모니터링할 수 있습니다.

주요 특징, 사양, 어플리케이션은 하기 표를 참조하여 주십시오.

주요 특징 주요 사양
  • ・저소비 션트 레귤레이터 내장으로 대기 시 소비전력 삭감
  • ・동기정류 스위치 배치 : High-side, Low-side 모두 대응
  • ・고내압 프로세스 : 드레인 단자 내압 120V
  • ・폭넓은 입력 동작전압 범위 : 2.7V~32V
  • ・PWM, 의사 공진 등 다양한 구동 방식에 대응
  • ・연속 모드 시, 1차측 신호 입력 불필요
  • ・SH_IN, SH_OUT, 단자 과전압 보호 (OVP) 내장
  • ・온도 보호 (TSD) 내장
  • ・자동 셧다운 기능 내장
  • ・Flow 대응 SOP8 패키지
  • ・입력전압 범위 : 2.7V~32V
  • ・동작 회로전류 (SW 정지 시) : 800µA (Typ)
  • ・자동 셧다운 시 회로전류 : 120µA (Typ)
  • ・드레인 모니터링 단자 전압 : 120V
  • ・동작온도 범위 : -40℃~+105℃
어플리케이션
  • ・AC/DC 컨버터 전반
  • ・충전기 / 어댑터
  • ・TV

설계 순서 편에서 설명한 바와 같이 동기정류화하는 회로 사양을 바탕으로, BM1R001xxF 시리즈 중 적합한 기종을 선정하여 설계를 진행합니다.

키 포인트

・BM1R001xxF 시리즈는 강제 OFF 시간이 다른 5기종으로 구성되어 있다.

・SOP8 패키지로, 소형이며 심플하다.

・션트 레귤레이터는 저소비전류 & 고정밀도가 특징으로, 제어 회로 전류의 저감에 따른 대기 시 전력의 삭감이 가능하다.

・동기정류 컨트롤은 불연속 ~ 임계 ~ 연속 모드에 모두 대응하며, PWM 방식 컨버터에도 적용 가능하다.

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