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。