【经验】提高AC/DC转换器效率的二次侧同步整流电路设计之设计步骤介绍

时间： 2020-02-22 来源：ROHM

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本文是使用ROHM 二次侧同步整流控制器IC BM1R001xxF系列，将二极管整流的AC/DC转换器改为同步整流方式的设计案例。

该设计的目的是将AC/DC转换器中二次侧搭载的整流二极管和分流稳压器替换为二次侧同步整流控制器IC BM1R001xxF系列，以提高AC/DC转换器的效率。设计步骤大致如下：

同步整流电路部的设计

1-1. 同步整流用MOSFET的选型
1-2. 控制IC的选型
1-3. 外围部件的选型

分流稳压器电路部的设计
故障排除（Trouble Shooting）
特性评估

1和2的电路设计概述如下。另外，该设计案例不包括一次侧的设计。

1. 同步整流电路部的设计概述
1-1. 同步整流用MOSFET的选型

・首先，选择取代整流二极管的同步整流用MOSFET。

・根据整流二极管产生的反向电压VR、正向电流IF，来评估替换用MOSFET的最大漏源间电压、峰值电流、Ron的损耗、封装的最大容许损耗等并进行选择。

・作为必须的确认环节，需要在整机实装的状态下确认运行情况，并根据需要来探讨散热器等的散热情况。

1-2. 控制IC的选型

・需要了解到，BM1R001xxF系列采用了强制OFF时间（Compulsion OFF Time）控制，以支持各种电源应用。

・首先通过计算已掌握的整流二极管产生的反向电压VR、正向电流IF以及二次侧MOSFET最大ON时间tMAX_ON，来选择相应的IC。

・BM1R001xxF系列即可配置低边型同步整流用MOSFET，也可配置高边型同步整流用MOSFET，因此需要同时探讨高边和低边电路。

1-3. 外围部件的选型

・为了防止MOSFET开关时产生的浪涌电压导致的误检测，需要选择用于漏极引脚的对策部件。

・设置IC电源引脚VCC的供电电路

2. 分流稳压器电路部的设计概述

・BM1R001xxF系列内置有低功耗高精度分流稳压器，可减少分流稳压器部的功耗。

・由于在IC内部分流稳压器与同步整流控制器是完全分离的，因此在高边型的反激式应用中，也需要探讨基于GND的分流稳压器使用。

・由于也可以不使用IC内置的分流稳压器，因此需要探讨不使用时的电路。

关键要点：

设计步骤大致如下：

1. 同步整流电路部的设计：同步整流用MOSFET的选型、控制IC的选型、外围部件的选型

2. 分流稳压器电路部的设计

3. 故障排除（Trouble Shooting）

4. 特性评估

具体内容在世强平台上已有发布，请参考以下链接：

【经验】BM1R001xxF二次侧同步整流电路设计，提高AC/DC转换器效率（电源规格和替换电路介绍）

【经验】提高AC/DC转换器效率的二次侧同步整流电路设计之电源IC的选择

【经验】提高AC/DC转换器效率的二次侧同步整流电路设计之同步整流用MOSFET的选型

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【选型】提高AC/DC转换器效率的二次侧同步整流电路设计之分流稳压器电路部分外围电路部件的选型

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2019年11月 - ROHM - 选型指南 - Ver.1.1 代理服务技术支持采购服务

ROHM（罗姆）一次电源元器件选型指南（英文）

目录- Company Profile Complete Primary Power Supply Solution Primary Power Supply Product Matrix AC/DC Converter Product Development Policy Primary Power Supply Device Product Overview Primary Power Supply Device Product Features and Lineup

型号- BD7673AG,BD768XFJ,UDZGVTE-1713B,BM2PXXXP SERIES,RFV12TG6S,BM2P141W,R6009JND3,BM1P105FJ,BM2P141X,BM1R001XXF SERIES,R6507KNJ,BM2P249TF,R6025JNZ,PDZV,UDZFVFHTE-173.9B,UDZGVFHTE-173.9B,R6025JNX,UDZFVTE-178.2B,R6507KNX,UDZFVTE-177.5B,UDZGVFHTE-1718B,UDZFVTE-176.8B,SDR,BM2P131E,SCT3022AL,MCR01,BM2P104QF,UDZGVTE-1724B,SCS306AHG,UDZGVTE-1712B,MCR03,R6509KND3,SDZ,UDZGVTE-1736B,GMR,UDZGVFHTE-176.2B,R6047KNZ4,SCT3120AL,RFS20TJ6S,BM1PXXBFJ,BM2PA15,EDZV,UDZGVTE-1711B,SCT2280KE,PML50,BM2P137QK,R6009ENX,SCS210KGHR,BM1R001XXF,KTR25,SCS240AE2HR,UCR01,UCR03,BM2P131X,BM2P131W,UDZFVFHTE-176.2B,R6003KND3,BM1QXXX,R6009ENJ,SCT3080KL,SCS312AM,SFR,UDZGVFHTE-1716B,UDZGVTE-1722B,BM2P011,UDZGVTE-1710B,R6024KNZ4,BM2P139TF,RFV5BM6S,UCR18,BM2P016,R6547KNZ4,SCS240AE2,UDZFVXX,BM2P014,BM2P015,BM2P012,UCR10,BM2P013,BM1P101,SCT2750NY,R6070JNZ4,UDZGVFHTE-174.7B,UDZFVFHTE-174.7B,BM2P0361,BZX84B,BM1PXXCFJ,BZX84C,BM2PA35,RFNL10TJ6S,UDZGVTE-1733B,BM2P134E,BM1C102,UDZFVTE-1716B,R6511KND3,UDZGV 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SERIES,UDZFV,RGCL,R6011KNJ,SCH2080KE,ESR18,MCR,BM2P051F,TDZV,SCS205KG,UDZFVTE-1720B,BM2P0922F,BM2P131GK,SCS212AGHR,R60XXENX,R6530KNZ4,R6535ENZ4,SCS205KGHR,BM2P0161K,ESR03,ESR01,BM1P066FJ,BD7692FJ,BM2P064E,BM2P052F,SCS212AM,R6012JNX,BM2P159PF,SCS212AG,UFZV,BM2P131FK,SDR SERIES,RFNL5TJ6S,SCS320AM,R6020ENX,R6024KNX,R6011KND3,R6020ENZ,R6524KNZ4,SCS206AGHR,R6024KNZ,BM2P053F,BD7681FJ,R6520ENZ4,BM1Q103FJ,R6509ENJ,R6020ENJ,BM2P151X,UDZFVTE-1722B,R6024KNJ,R6050JNZ4,RFNL20TJ6S,BM2P151W,R6535KNZ,UDZFVTE-1710B,RFV12TJ6S,R6530KNX1,MCR100,SCS320AHG,SCS310AM,R6509ENX,BM1P065FJ,PSR100,R6012JNJ,BM2P054F,BD7691FJ,BD7679G,SCS308AHG,R6076ENZ4,R6524KNX1,RFS60TZ6S,UDZFVTE-1733B,PML,BM2P0322,SCT3105KL,RFL30TZ6S,PMR,BM1Q104FJ,R6035KNZ4,BM2PXXXE,R65XXENX,BM2P26CK,BM2PXXXC,SFR10,R6020JNJ,SCS308AM,UDZFVFHTE-1727B,UDZFVFHTE-1715B,R60XX,SFR03,BM2SCQ12XT,SFR01,R6520ENX,R6524KNX,R6520ENZ,BM1P068FJ,BD7690FJ,R6524KNZ,RFS SERIES,BD85506F,R60XXKNX,SCT3060AL,R6520ENJ,UDZV,UDZFVFHTE-1716B,R6009END3,R6524KNJ,SCT3030KL,UDZGVTE-179.1B,BM2SCQ121T-LB,PMR03,RFNL5BM6S,R6020KNZ4,RFV8BM6S,SFR SERIES,R6002END3,R6020KNX,SCS312AHG,BM2P189TF,R6020KNZ,PMR01,R6006KND3,BM2P061FK,R6015ENZ,BM2P074KF,R6007JNJ,R6020KNJ,UDZFVTE-1730B,BM2P107QKF,SFR25,RGCL SERIES,RFV15TG6S,ESR SERIES,PMR18,BM1P067FJ,R6042JNZ4,BM2P061GK,PMR10,UDZFVFHTE-1718B,R6004ENJ,R6018JNX,R6004ENX,R6047ENZ4,UDZGVTE-176.8B,R6030JNZ,R6509END3,PMR25,R6015ENJ,R6502END3,SFR18,UDZGVTE-178.2B,KDZV,SCS210KG,RFV8TG6S,UDZGVTE-177.5B,R6007JNX,BM2P091F,R6015ENX,SCS215AGHR,BM2PXXXP,SCT3160KL,R6009JNX,R6020JNZ4,RFNL15TJ6S,R6009JNJ,R6507ENJ,SCT2450KE,R6007KND3,SCS220AE2,R6030ENZ4,BM1PXXX SERIES,RFUH30TS6S,R6507ENX,BM2P092F,RFV15TJ6S,SCS220KE2HR,LTR SERIES,PSR,R6511KNX,R6547ENZ4,SDR10,R6024ENZ4,BM2P093F,R6576ENZ4,UDZLV,RFNL5BGE6S,UDZVXX,R60XXJNX,SCS208AGHR,R6009KNJ,R65XXKNX SERIES,SCT3040KL,RFNL,PTZ,BM2P094F,R6511KNJ,RFUH SERIES,PSR500,SCT3017AL,R6006JND3,R80XXKNX,R6009KNX,R6020JNX,R6020JNZ,BM2P095F,BM2P109TF,PSR SERIES,SCS220KE2,SCS206AG,SCS304AM,SCT2H12NY,SCT2H12NZ,BM2P0522F,BM2P101W,BM1P101FJ,BM2P101X,BM2P101V,R6004END3,UDZFVFHTE-177.5B,UDZGVFHTE-1722B,BM2P016T,BM2SCQ123T-LB,R6507END3,UDZFVFHTE-178.2B,UDZGVFHTE-1710B,UDZFVFHTE-1730B,UDZGVTE-174.7B,BM2P091,UDZFVFHTE-176.8B,BM2P01XT,RFN SERIES,UDZFVTE-173.9B,YFZV,R6076KNZ4,RFV30TG6S,LTR18,UDZFVFHTE-1720B,KDZLV,SCS315AM,UDZGVTE-176.2B,SCT2080KE,BM2PXXXE SERIES,R6024ENZ,R6024ENX,UDZGVFHTE-1711B,SCS220AE2HR,R6535ENZ,SCS220KGHR,PMR

12.2019 - ROHM - 选型指南 - Ver.1.1 代理服务技术支持采购服务

【应用】BM1R001xxF系列次级侧同步整流控制器IC在同步整流设计中的应用

本文以使用ROHM BM1R001xxF系列次级侧同步整流控制器IC的带二极管整流的AC / DC转换器中的同步整流设计为例进行说明。还简要介绍了此设计中使用的BM1R001xxF系列IC。

2019-11-23 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

BM1R00146F BM1R00147F BM1R00148F BM1R00149F BM1R00150F BM1R001xxF系列技术设计

描述- 本资料详细介绍了如何使用BM1R001xxF系列IC设计次级同步整流电路。资料涵盖了IC的关键规格、设计步骤、外围电路组件的选择以及设计示例。重点包括内置低功耗分流稳压器、同步整流MOSFET、120V高压工艺、多种驱动方式支持、过压保护和热关断功能。资料提供了详细的电路图和波形图，以帮助读者理解设计过程。

型号- BM1R001XXF,UDZVTE-176.8B,BM1R00150F,MCR03EZPFX1500,MCR03EZPFX3303,MCR03EZPFX1202,MCR03EZPFX3903,MCR03EZPFX1603,MCR18EZPF10R0,GRM31CB31H106KA12L,MCR03EZPFX6802,1SS355VM,MCR03EZPFX1001,GRM188R71H221KA01D,MCR03EZPFX3002,MCR03EZPFX5100,RK7002BM,BM1R00148F,BM1R00149F,GRM188R71H102KA01D,RB751VM-40,BM1R00146F,BM1R00147F

FEB.2019 - ROHM - 应用笔记或设计指南 - Rev.002 代理服务技术支持采购服务

ROHM借助SR控制器提供易于集成的同步整流解决方案，提高电源效率

ROHM的SR控制器旨在提供易于集成的同步整流解决方案，不仅能够支持本文介绍的许多功能，并且只需要很少的外部组件。因此，ROHM的SR控制器在CCM和DCM模式下都能实现高性能的同步整流。

2021-05-14 - 原厂动态代理服务技术支持采购服务

BM1R00147F-EVK-002 BM1R00147F评估板用户指南

描述- 本资料介绍了BM1R00147F评估板，该评估板用于展示使用BM1R00147F进行次级侧同步整流电路的应用。评估板适用于绝缘式PWM反激转换器在DCM模式下工作，输出电压设置为5V。次级侧MOSFET采用ROHM的RX1L16BGN。资料中提供了性能规格、操作步骤、电路图、物料清单和布局信息。

型号- ESR25JZPF10R0,RX1L16BGN,BM1R001XXF,MPZ1608S102AT,MCR03EZPD1503,MCR03EZPFX2700,BM1R00147F-EVK-002,MCR18EZPF10R0,GRM31CB31H106KA12L,GRM21AR72E222KW01D,MCR03EZPFX1001,BM1R00147F-EVK-001,GRM188R71H221KA01D,MCR03EZPD1603,MCR03EZPD2703,GRM188R71H102KA01D,RB751VM-40,BM1R00147F

JUN.2017 - ROHM - 用户指南 - Rev.001 代理服务技术支持采购服务

高效率、低待机功率和CCM对应的二次侧同步整流控制器IC BM1R00178F产品介绍

描述- BM1R00178F是一款用于次级侧输出的同步整流控制器IC，内置低功耗和高精度并联稳压器，降低待机功耗。它支持宽供电电压范围（2.7V至32V），采用高压120V（最大）工艺，可直接监测漏极电压。该产品具有过压保护功能和热关断功能，适用于AC/DC输出功率转换应用。

型号- BM1R00178F,BM1R00178F-E2

06.Feb.2018 - ROHM - 数据手册 - Rev.001 代理服务技术支持采购服务

高效率低待机功率，CCM对应二次侧同步整流控制器IC BM1R00146F BM1R00147F BM1R00148F BM1R00149F BM1R00150F产品介绍

描述- 该资料介绍了罗姆公司的二次侧同步整流控制器IC（BM1R00146F至BM1R00150F）。这些芯片内置低功耗和高精度并联稳压器，显著降低待机功耗。它们支持高边和低边同步整流场效应晶体管，具有宽输入电压范围（2.7V至32V），适用于各种输出应用。

型号- BM1R00150F,BM1R00148F,BM1R00XXXF-E2,BM1R00149F,BM1R00146F,BM1R00147F

20. Apr. 2016 - ROHM - 数据手册 - Rev.003 代理服务技术支持采购服务

【经验】BM1R001xxF二次侧同步整流电路设计，提高AC/DC转换器效率

本设计的目的是利用BM1R001xxF系列二次侧同步整流控制器芯片在基于二极管整流的AC/DC转换器中进行同步整流。所以我们从二极管整流AC/DC转换器的电路和规格开始分析设计，在此基础上进行同步整流设计。

2019-12-11 - 设计经验代理服务技术支持采购服务

【产品】双通道二次侧同步整流控制器BD85506F，用于LLC

ROHM公司推出的BD85506F是用于LLC的双通道二次侧同步整流（SR）控制器，在次级侧具有增强的异常检测功能。该IC具有检测FET异常的功能，例如体二极管整流操作。此外，它还集成了高精度过压检测电路，有助于提高安全性并减少外部元件。为了提高效率，可以用电阻调节同步整流FET的OFF阈值电压。此外，通过提供每个FET的源监控引脚，可以监控漏极和源极之间的电压，并且可以进一步提高效率。

2019-02-23 - 新产品代理服务技术支持采购服务

BD85506F高效低待机功率2通道二次侧同步整流控制IC数据表

描述- BD85506F是一款用于LLC转换器的双通道次级侧同步整流（SR）控制器，具有增强的异常检测功能。该IC能够检测FET异常，如体二极管整流操作，并包含高精度过压检测电路，有助于提高安全性和减少外部组件。它还具有可调的关断阈值电压以优化效率，并提供源监控引脚来监测漏极与源极之间的电压。此外，在初级侧控制器的轻载爆闪模式下，同步整流操作会自动进入待机状态，从而降低IC本身的开关功率和电路电流，减少待机功耗。

型号- BD85506F,BD85506F-E2

22.Aug.2018 - ROHM - 数据手册 - Rev.001 代理服务技术支持采购服务

BM1R00147F-EVK-001 BM1R00147F评估板用户指南

描述- 本资料介绍了ROHM公司生产的BM1R00147F Evaluation Board，该板用于评估二次侧同步整流控制器IC。资料详细说明了如何连接该评估板到PWM反激转换器，包括同步整流电路、旁路稳压器电路等。此外，还提供了性能规格、操作步骤、电路图、物料清单和布局信息。资料强调了安全注意事项和产品使用限制，并提供了联系ROHM获取更多信息的方式。

型号- ESR25JZPF10R0,RX1L16BGN,MPZ1608S102AT,MCR03EZPD1503,UDZVTE-176.8B,MCR03EZPFX2700,MCR03EZPFX3303,BM1R00147F-EVK-002,MCR18EZPF10R0,GRM31CB31H106KA12L,GRM21AR72E222KW01D,1SS355VM,MCR03EZPFX1001,BM1R00147F-EVK-001,GRM188R71E105KA12D,GRM188R71H221KA01D,RK7002BM,MCR03EZPD1603,MCR03EZPD2703,GRM188R71H102KA01D,RB751VM-40,BM1R00147F

JUN.2017 - ROHM - 用户指南 - Rev.001 代理服务技术支持采购服务