TI PFC+LLC解决方案在工业电源中的应用-电子研习社

时间:2024-04-04 19:23:24

TI PFC+LLC解决方案在工业电源中的应用-电子研习社-TI工程师

主要内容:
 PFC LLC的明星产品和解决方案:大功率PFC,LLC控制器UCC25630X
 工业应用中TI的解决方案
 TI的网络资源

下图所示为常见的工业电源拓扑:
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PFC LLC的明星产品和解决方案:
下图所示为PFC控制器的产品线推荐:
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UCC28180是一个8pin芯片,易于使用。
UCC28070是一个双相的PFC芯片,减少了VFF引脚。

UCC25630是TI的LLC控制器。在设计LLC电路中面临着下面一些问题:瞬态响应、待机功耗、轻载高效、容性区保护、成本等。UCC25630芯片使用了混合迟滞控制模式(Hybird Hysteretic Control),大大提高了负载瞬态响应的性能。在掉电的时候,IC内部集成了X电容放电电路。35K-1MHz开关频率。

下面图片是混合迟滞模式和传统电压控制模式的区别:混合迟滞模式相当于电流控制模式。电压控制模式是一个二阶系统,设计起来比较困难,而HHC是一个一阶控制系统。HHC使用了一个pin脚使用电容分压采集谐振腔内的电流采样。可以增加动态响应性能。
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待机功耗,在芯片内部也是有所优化。内部使用上拉电流源取代传统的上拉电阻,大大降低功耗,且不会对环路带宽进行影响。如下图所示为结构的对比。
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容性区保护。如果LLC进入容性区,由于MOS体二极管有反向恢复时间,可能造成半桥直通造成器件损毁。在UCC25630内部集成了检测谐振电流极性的电路,在上管开通的时候,谐振电路应该是正向的,在下管开通的时候,谐振电流应该是负向的,这样是感性区域,如果检测到进入了容性区,将不会进入正常的MOS开通,实现了容性区保护的功能,增加可靠性。如下图所示。
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高压启动的功能,如下图。有专门的pin交通过电阻接到外面高压交流电源上,在交流电源上电的时候,通过内部的JFET对VCCpin脚上的电容充电,当电容电压超过芯片的阈值之后,会通过RVCC输出一个12V电压供给前级PFC,当前级PFC正常工作之后,LLC也可以正常工作。
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因为UCC25630的动态性能比较好,所以可以省去一些输出电容。
UCC25630具有4个版本,便于去选择,如下图。
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工业应用中TI的解决方案:
TI在很多方面都有解决方案。这里主要对照明和电力输送两个方案进行了说明。

TI的UCC28180+UCC28950移相全桥控制器(PMP8740),可以实现更高功率的设计。并且UCC28950有同步pin脚便于模块间进行并联。
在大功率方面,LLC要实现较大功率一般使用交错模式,因为控制复杂,一般使用DSP进行数字控制。