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基于LCS702设计的半桥LLC电源

LCS702是HiperLCS系列的其中一颗IC,HiperLCS系列IC是集成了多功能控制器、高压端和低压端栅极驱动以及两个功率MOSFET的LLC半桥功率级。与市面上其他LLC控制IC相比,它具有非常多的优势,最高工作频率为1 MHz,额定稳态工作频率高达500 kHz; 精确的占空比对称性可平衡输出整流管电流,从而提升效率;具有丰富的保护功能:可编程的电压缓升/跌落阈值和迟滞、欠压(UV)及过压(OV)保护、 可编程的过流保护(OCP)、短路保护(SCP)、过热保护(OTP);可编程的死区时间控制,从而优化设计、可编程的脉冲串模式可在空载条件下维持稳压,并提升轻载效率;可编程的软启动时间及软启动前延迟; 精确可编程的最小频率和最大频率限值; 适合高功率及高频率的单封装设计; 降低装配成本并减小PCB布局的环路面积; 可通过一个夹片快速安装到散热片; 引脚交错排列,可简化PCB的走线路径并满足高压爬电要求;与HiperPFS PFC产品配合使用可提供功能完整、高效率、低元件数的电源解决方案。

综上优点,HiperLCS非常适合作为功率不大(500W以下)、功率密度要求高的LLC DCDC电源设计。

下面介绍一个150W的打印机电源,它采用了LCS702,从原理图可以看出,电路外围简单,不需要复杂的外围电路,驱动和MOS均可省略,设计非常简单。对于我们工程师来说,采用这个IC需要设计的重点是谐振电路和反馈环路;因为IC是插件封装,本体可以直接锁付到散热器上,简化了散热和PCB layout。HiperLCS是高频功率器件,需要十分仔细地进行电路板布局才能取得最佳性能。各引脚都有使用旁路或去耦电容,这些电容的放置及布局必须仔细考量,尽量缩短引脚至这些电容的走线长度。建议使用SMD元件来降低元件及走线的杂散电感。表2介绍了需要滤波/旁路的引脚的旁路电容建议值。该表格按敏感性从高到低列出了引脚。在列表最上面的引脚的旁路电容具有最高敏感性,它在旁路电容放置方面比位于其下的引脚具有更高优先级,更加需要缩短走线长度。进入列表中敏感性最高的两个引脚(即反馈引脚和DT/BF引脚)的噪声可分别导致占空比和死区时间失衡。

为方便设计和后期调试,PI为器件选型和layout设计提供了一些参考,如下。

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2022-12-24 17:27

半桥电路输出曲线呈现怎么样的变化规律

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2022-12-24 19:48

电路外围简单,不需要复杂的外围电路,驱动和MOS均可省略,这是这个方案的最大亮点。

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2022-12-24 21:08

通过精确的占空比对称性可平衡输出整流管电流,从而提升效率

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2022-12-24 22:05

LLC谐振腔是如何设计的?整流桥如何设计?

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

这个注释是中文的 ,完美

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2022-12-25 12:31

这个做中小功率的产品应该是不错的选择,但是内置管子功率做大了,不好处理了吧

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2022-12-25 17:10

有没有具体的输出效率曲线方便简单表征下的

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天晴朗
LV.6
9
2022-12-25 19:41

这个方案设计的重点是谐振电路和反馈环路

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dy-TMelSvc9
LV.7
10
2022-12-25 20:56

怎么样计算半桥电路的输出效率

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2022-12-25 22:07
@dy-TMelSvc9
怎么样计算半桥电路的输出效率

输出效率没办法准确计算,只能根据器件的预期损耗来进行估计,效率都是实测的

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XHH9062
LV.8
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系列电路IC用的比较少,这个效率怎么样?功耗大吗?

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2022-12-31 18:30

如果想实现更大功率的输出是否可以?或者有同类的芯片推荐

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ehi763
LV.6
15
2023-01-10 20:10
@liweicheng
LLC谐振腔是如何设计的?整流桥如何设计?

谐振腔的谐振特性使LLC变换器可以在宽负载和功率范围内保持高效且稳定的运行。

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2023-01-11 14:39
@紫蝶
PI的HiperLCS系列电路IC用的比较少,这个效率怎么样?功耗大吗?

HiperLCS器件允许用户通过设置死区时间和软启动等关键电路参数,从而达到改进设计的目的。

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飞翔2004
LV.10
17
2023-01-11 16:48
@ehi763
谐振腔的谐振特性使LLC变换器可以在宽负载和功率范围内保持高效且稳定的运行。

LCS702集成度高,有利于降低装配成本并减小PCB布局的环路面积。

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

HiperLCS器件对于高效率设计,其谐振控制电路可提供极低的功率损耗,能使设计在66kHz额定开关频率下达到97%以上的效率。

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spowergg
LV.10
19
2023-01-12 20:20
@trllgh
HiperLCS器件对于高效率设计,其谐振控制电路可提供极低的功率损耗,能使设计在66kHz额定开关频率下达到97%以上的效率。

如果成本和尺寸决定设计准则,可优先采用高开关频率。在后面这种情况下,仍能实现较高效率.

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2023-01-29 17:36

可编程的死区时间控制,从而优化设计、可编程的脉冲串模式可在空载条件下维持稳压,并提升轻载效率

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