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前四節(jié)均是對原理的講述,基礎(chǔ)已夯實。下面就將進入實際設(shè)計啦,這里只提供設(shè)計方法,具體設(shè)計實例需要自行設(shè)計,畢竟自己親手實踐,才能掌握更牢靠。
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UCC25600外圍電路設(shè)計簡便,是一款適應(yīng)于100W~1kW半橋LLC諧振電源的管理IC,具備軟啟動、過流保護、過溫度保護和低電壓保護。寬工作頻率40kHz~350kHz,高精度頻率控制。典型應(yīng)用如圖5-1所示。
圖5-1 典型應(yīng)用
引腳功能介紹如下表5-1所示。
表5-1 引腳說明
VCC最大供電電壓為22V,推薦工作條件如表5-2所示。
表5-2 推薦工作條件
IC啟動最小工作電壓和過壓保護參數(shù)如表5-3所示。
表5-3 UVLO和OVP參數(shù)
下面主要介紹OC、DT、RT和SS四個引腳功能。
⑴ OC引腳(檢流)
OC為原邊過流檢測引腳,電流的檢測方法有多種,可以選擇采樣電阻取樣或經(jīng)過電容取樣,相對來說電阻采樣比較簡單,且采樣電流與原電流之間無相位差;同樣經(jīng)過電容耦合采樣,會引起采樣信號相位的改變。設(shè)計中選擇電阻采樣,無使用推薦采樣方式。推薦采樣方式,檢流電路參數(shù)計算復(fù)雜,實際中需要實際調(diào)試確定。
⑵ DT引腳(死區(qū)時間設(shè)置)
查數(shù)據(jù)手冊的死區(qū)時間與引腳電壓電流關(guān)系如圖5-2所示
圖5-2 死區(qū)時間設(shè)置
通過圖5-2曲線就可以初步估算出死區(qū)電阻的取值范圍,假設(shè)Tdt=300ns,則電阻值約為Rdt=12kΩ。死區(qū)時間設(shè)置至關(guān)重要,它直接關(guān)乎到電源效率。具體值需要根據(jù)負載情況確定,需要滿足在最惡劣情況下均可以滿足ZVS。波形如圖5-3所示。
圖5-3 ZVS波形
死區(qū)時間計算如下,最小死區(qū)時間默認120ns。
⑶ RT引腳(最大最小頻率限制)
LLC諧振電源通過改變回路阻抗,從而實現(xiàn)輸出電壓的改變。為了避免進入容性區(qū)必須限制下限工作頻率,同時輕載情況下,輸出電壓回上升,單通過增大工作頻率無法實現(xiàn)輸出電壓穩(wěn)定,所以需要限制最大頻率,并進入突發(fā)工作模式。
具體計算方法如下,壓控振蕩器工作頻率與引腳電流關(guān)系如圖5-4所示。
驅(qū)動設(shè)計
驅(qū)動方式有隔離變壓器驅(qū)動、自舉芯片驅(qū)動和推挽驅(qū)動。各有優(yōu)缺點,根據(jù)自身使用習(xí)慣綜合考慮。隔離變壓器驅(qū)動最簡單,而且具備隔離,是最優(yōu)的選擇。本次設(shè)計采用隔離變壓器驅(qū)動,后期會選擇自舉芯片驅(qū)動方式,該種方式成本最高。兩種驅(qū)動實現(xiàn)方法參考官方資料(數(shù)據(jù)手冊和PMP20694)。