同步整流旨在经过用低导通电阻的MOSFET替代惯例的肖特基二极管进行整流来减小损耗，提高能效。以5 V运用为例，运用肖特基二极管整流将发生0.3 V的导通压降，而同步MOSFET的导通压下降于0.1 V，然后完成更高能效。NCP4305 是高性能的次级同步整流驱动操控器，能有用地操控和驱动用作次级端整流的MOSFET，用于要求高能效的开关电源(SMPS)规划中如笔记本电脑适配器、USB无线适配器、液晶电视和伺服器电源、高电平脉冲电源适配器等高功率密度AC-DC电源。
NCP4305打破现在同步整流操控器的限制
当时市场上的同步整流操控器存在许多限制性：
1.功用单一，运用场合有限：只适用于某一拓扑而不包含大多数拓扑，如只适用于反激(Flyback) 或LLC而不适用于正激(Forward);只适用于某一作业形式而不包含大多数形式，如只适用于非连续导通形式(DCM)、准谐振(QR)，而不适用于连续导通形式(CCM);
2.因为推迟导通和提早关断整流管的时刻过长，且导通和关断门限无法修改，因此无法最大极限提高能效。
安森美半导体的NCP4305打破上述限制，适用于Flyback、LLC、Forward等大多数干流拓扑，以及QR、DCM、CCM等多种作业形式，供给强壮的8 A/4 A汲极/源极驱动才能，更短的导通推迟和提早关断，并且导通和关断门限可调，有用提高体系能效。
NCP4305根本特性简介
NCP4305是NCP4303/4的升级版，支撑高达1 MHz的作业频率，供给大电流门驱动器及高速逻辑电路，用于为同步整流MOSFET供给时序恰当的驱动信号。因为其新颖的架构，能在任何作业形式下使同步整流体系坚持高能效。作业电压高达36 V，外部可调理的最小导通和关断时刻协助处理由印制电路板 (PCB) 布线及其它寄生元件导致的谐振问题，然后供给牢靠及无噪声的作业。典型值12 ns的极短关断推迟时刻使同步整流MOSFET导电时刻延至最长，然后提高SMPS能效。零电流检测(ZCD) 引脚耐压才能高达200 V，答应在Flyback运用中将CS输入直连续至MOSFET漏极。该器材运用开尔文衔接法以完成满载时的高能效，选用轻载检测架构以下降轻载时的功耗。NCP4305的其它特性还包含：门极驱动自适应、精细的真实次级 ZCD、超低瞬态电流(50uA)、低发动电流和低待机电流等等。该器材的明显优势是能作业于深度CCM情况中，且极大地改进轻载能效。
NCP4305可选用SOIC-8、DFN8和WDFN8三种封装。MIN_TOFF 和MIN_TON引脚经过衔接电阻到地，调理最小关断和最小导通时刻。LLD引脚用于在轻载时调理驱动器钳位电平，或关断驱动器。DRV引脚是同步整流MOSFET的驱动器输出。CS(电流采样检测)引脚用于检测电流是否流过同步整流MOSFET。TRIG/DIS引脚供给超快关断输入，用作在CCM运用中关断同步整流MOSFET以提高能效，当上拉超越100 us时激活禁用形式。
图1. NCP4305引脚配置图(上)和内部电路架构(下)
安森美半导体供给A、B、C、Q四个版别的NCP4305，其间A、C版别可用于氮化镓(GaN)的驱动，Q版别具有设置最大导通时刻的功用。
NCP4305作业原理详解
图2为NCP4305的典型运用原理图。在LLC运用中，因为次级端有两个MOSFET，且作业时序不同，所以需求两个NCP4305别离操控。NCP4305首要用于次级端回路(即负端)，但也可置于次级输出的正端。当置于正端时，有必要额定增加辅佐线圈为SR操控器供给电源，并增加一些元件到LLD电路中。
图2. NCP4305 Flyback或QR运用原理图(左)和LLC运用原理图(右)
1.电流检测
CS_OFF比较器是十分精细的真实的零比较器，经过同步整流将体系能效提高至最高。NCP4305的CS脚和SR MOSFET(M1)之间的电阻用来调理关断电流。当CS脚电压低于VTH_CS _ON阈值时，M1 导通;当CS脚电压高于VTH_CS _OFF阈值时，M1关断。
图3. 电流检测功用原理图
因为在GND端和CS端之间不只包含M1的导通电阻，还包含M1 管脚、PCB布线发生的寄生电感，而寄生效应会导致电流信号发生改动，然后导致驱动器在电流降至0前提早关断，能效下降。为减小寄生效应，M1管的封装方法及PCB布线至关重要：GND引脚有必要接至M1的源极，CS引脚有必要接至M1的漏极，M1管尽量选用SMT封装。
图4. 寄生效应影响电流检测
2.最小导通和关断时刻
NCP4305可设置最小导通和最小关断时刻，然后屏蔽因为同步整流管导通和关断瞬间导致的噪声。因为寄生效应，同步MOS管导通瞬间会发生电压噪声。最小的导通时刻设置将避免比较器过错地关断同步MOS管。同步MOS管关断瞬间会发生电压噪声，且在DCM的退磁阶段发生振动。最小关断时刻可以屏蔽噪声并避免同步MOS管过错地注册。当CS压下降于CSTH_RESET阈值时，最小关断时刻有随时重启的特性。这种特性，适合于运用在DCM作业形式。
3.自同步整流
NCP4305的TRIG引脚用来操控SR的驱动输出，也可用来与体系同步。只有当TRIG脚电平低于阈值电压且最小关断时刻到达今后，SR驱动才会正常作业。在受寄生效应搅扰的体系中，该器材发动进行自同步，这自同步特性供给灵敏的操控功用。
4.触发功用在CCM中提高能效
在CCM运用中，当初级端MOS管导通时，经过阻隔驱动器强制使次级端MOS管关断;当初级端MOS管关断， TRIG脚功用使次级端MOS管导通。这种替换导通特性大大提高体系能效。如图5所示，无触发功用的初级端和次级端驱动信号交叠的时刻为40 ns，远大于带触发功用的12 ns，也就是说，触发功用将缩短推迟时刻，然后下降损耗。
图5. 触发功用在CCM中提高能效
5.Q版别最大导通时刻功用使QR操控器作业在CCM形式
QR操控器可替代触发功用。经过增加一些元件增加最大导通时刻设置功用，可使QR操控器强制作业在CCM形式。当最大导通时刻超越设定值，提早关断SR晶体管(仍有一些电流流过次级端电路)。关断SR晶体管的信息被小信号变压器转移到发生伪ZCD情况的初级端，所以QR操控器可在次级端电流消失前转向初级晶体管，终究进入CCM形式，这使变压器可转化比在DCM形式更多的能量，为QR带来最大峰值功率优势，可大大提高重载时的能效。
6.自适应驱动器钳位电压
同步整流体系用于SMPS运用时，可大大提高体系在重载或满载时的能效。但是，在轻载或无载条件下，SR MOSFET和SR操控器会发生功耗。NCP4305的自适应驱动器钳位电压特性可使输出电压随负载而改动，然后优化轻载和无载条件下的能效。输出电压可经过LLD引脚从0调至其最大电压。在Flyback运用中，LLD电路用于间接丈量输出功率，并据此调理驱动器输出电压或进入禁用形式;在LLC运用中，LLD电路用于丈量跳周期形式的占空比，并据此改动驱动器输出电压或进入禁用形式。
结语
安森美半导体新一代同步整流驱动操控器NCP 4305选用精细的真实零关断比较器，可设置最小的导通和关断时刻，其自同步、极短关断推迟时刻、强壮的驱动才能、自适应门极驱动等特性可将整流损耗降至最低，使其在任何负载条件下都能坚持最高能效。该器材可兼容DCM/CCM Flyback、QR Flyback、正激及半桥谐振 LLC等多种拓扑，用于高功率密度AC-DC电源的SMPS规划中以完成更高能效。
