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基于LCS702設(shè)計(jì)的半橋LLC電源

LCS702是HiperLCS系列的其中一顆IC,HiperLCS系列IC是集成了多功能控制器、高壓端和低壓端柵極驅(qū)動以及兩個功率MOSFET的LLC半橋功率級。與市面上其他LLC控制IC相比,它具有非常多的優(yōu)勢,最高工作頻率為1 MHz,額定穩(wěn)態(tài)工作頻率高達(dá)500 kHz; 精確的占空比對稱性可平衡輸出整流管電流,從而提升效率;具有豐富的保護(hù)功能:可編程的電壓緩升/跌落閾值和遲滯、欠壓(UV)及過壓(OV)保護(hù)、 可編程的過流保護(hù)(OCP)、短路保護(hù)(SCP)、過熱保護(hù)(OTP);可編程的死區(qū)時間控制,從而優(yōu)化設(shè)計(jì)、可編程的脈沖串模式可在空載條件下維持穩(wěn)壓,并提升輕載效率;可編程的軟啟動時間及軟啟動前延遲; 精確可編程的最小頻率和最大頻率限值; 適合高功率及高頻率的單封裝設(shè)計(jì); 降低裝配成本并減小PCB布局的環(huán)路面積; 可通過一個夾片快速安裝到散熱片; 引腳交錯排列,可簡化PCB的走線路徑并滿足高壓爬電要求;與HiperPFS PFC產(chǎn)品配合使用可提供功能完整、高效率、低元件數(shù)的電源解決方案。

綜上優(yōu)點(diǎn),HiperLCS非常適合作為功率不大(500W以下)、功率密度要求高的LLC DCDC電源設(shè)計(jì)。

下面介紹一個150W的打印機(jī)電源,它采用了LCS702,從原理圖可以看出,電路外圍簡單,不需要復(fù)雜的外圍電路,驅(qū)動和MOS均可省略,設(shè)計(jì)非常簡單。對于我們工程師來說,采用這個IC需要設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是諧振電路和反饋環(huán)路;因?yàn)镮C是插件封裝,本體可以直接鎖付到散熱器上,簡化了散熱和PCB layout。HiperLCS是高頻功率器件,需要十分仔細(xì)地進(jìn)行電路板布局才能取得最佳性能。各引腳都有使用旁路或去耦電容,這些電容的放置及布局必須仔細(xì)考量,盡量縮短引腳至這些電容的走線長度。建議使用SMD元件來降低元件及走線的雜散電感。表2介紹了需要濾波/旁路的引腳的旁路電容建議值。該表格按敏感性從高到低列出了引腳。在列表最上面的引腳的旁路電容具有最高敏感性,它在旁路電容放置方面比位于其下的引腳具有更高優(yōu)先級,更加需要縮短走線長度。進(jìn)入列表中敏感性最高的兩個引腳(即反饋引腳和DT/BF引腳)的噪聲可分別導(dǎo)致占空比和死區(qū)時間失衡。

為方便設(shè)計(jì)和后期調(diào)試,PI為器件選型和layout設(shè)計(jì)提供了一些參考,如下。

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2022-12-24 17:27

半橋電路輸出曲線呈現(xiàn)怎么樣的變化規(guī)律

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2022-12-24 19:48

電路外圍簡單,不需要復(fù)雜的外圍電路,驅(qū)動和MOS均可省略,這是這個方案的最大亮點(diǎn)。

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2022-12-24 21:08

通過精確的占空比對稱性可平衡輸出整流管電流,從而提升效率

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2022-12-24 22:05

LLC諧振腔是如何設(shè)計(jì)的?整流橋如何設(shè)計(jì)?

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hellbaron
LV.6
6
2022-12-24 22:36

這個注釋是中文的 ,完美

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2022-12-25 12:31

這個做中小功率的產(chǎn)品應(yīng)該是不錯的選擇,但是內(nèi)置管子功率做大了,不好處理了吧

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2022-12-25 17:10

有沒有具體的輸出效率曲線方便簡單表征下的

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天晴朗
LV.6
9
2022-12-25 19:41

這個方案設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是諧振電路和反饋環(huán)路

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dy-TMelSvc9
LV.8
10
2022-12-25 20:56

怎么樣計(jì)算半橋電路的輸出效率

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2022-12-25 22:07
@dy-TMelSvc9
怎么樣計(jì)算半橋電路的輸出效率

輸出效率沒辦法準(zhǔn)確計(jì)算,只能根據(jù)器件的預(yù)期損耗來進(jìn)行估計(jì),效率都是實(shí)測的

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XHH9062
LV.9
12
2022-12-26 21:56

方案挺好的

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紫蝶
LV.9
13
2022-12-27 13:43

PI的HiperLCS系列電路IC用的比較少,這個效率怎么樣?功耗大嗎?

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2022-12-31 18:30

如果想實(shí)現(xiàn)更大功率的輸出是否可以?或者有同類的芯片推薦

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ehi763
LV.6
15
2023-01-10 20:10
@liweicheng
LLC諧振腔是如何設(shè)計(jì)的?整流橋如何設(shè)計(jì)?

諧振腔的諧振特性使LLC變換器可以在寬負(fù)載和功率范圍內(nèi)保持高效且穩(wěn)定的運(yùn)行。

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2023-01-11 14:39
@紫蝶
PI的HiperLCS系列電路IC用的比較少,這個效率怎么樣?功耗大嗎?

HiperLCS器件允許用戶通過設(shè)置死區(qū)時間和軟啟動等關(guān)鍵電路參數(shù),從而達(dá)到改進(jìn)設(shè)計(jì)的目的。

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飛翔2004
LV.10
17
2023-01-11 16:48
@ehi763
諧振腔的諧振特性使LLC變換器可以在寬負(fù)載和功率范圍內(nèi)保持高效且穩(wěn)定的運(yùn)行。

LCS702集成度高,有利于降低裝配成本并減小PCB布局的環(huán)路面積。

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trllgh
LV.9
18
2023-01-12 16:53

HiperLCS器件對于高效率設(shè)計(jì),其諧振控制電路可提供極低的功率損耗,能使設(shè)計(jì)在66kHz額定開關(guān)頻率下達(dá)到97%以上的效率。

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spowergg
LV.10
19
2023-01-12 20:20
@trllgh
HiperLCS器件對于高效率設(shè)計(jì),其諧振控制電路可提供極低的功率損耗,能使設(shè)計(jì)在66kHz額定開關(guān)頻率下達(dá)到97%以上的效率。

如果成本和尺寸決定設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,可優(yōu)先采用高開關(guān)頻率。在后面這種情況下,仍能實(shí)現(xiàn)較高效率.

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2023-01-29 17:36

可編程的死區(qū)時間控制,從而優(yōu)化設(shè)計(jì)、可編程的脈沖串模式可在空載條件下維持穩(wěn)壓,并提升輕載效率

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