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前四節均是對原理的講述,基礎已夯實。下面就將進入實際設計啦,這里只提供設計方法,具體設計實例需要自行設計,畢竟自己親手實踐,才能掌握更牢靠。
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UCC25600外圍電路設計簡便,是一款適應于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。典型應用如圖5-1所示。
圖5-1 典型應用
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如表5-3所示。
表5-3 UVLO和OVP參數
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;同樣經過電容耦合采樣,會引起采樣信號相位的改變。設計中選擇電阻采樣,無使用推薦采樣方式。推薦采樣方式,檢流電路參數計算復雜,實際中需要實際調試確定。
⑵ DT引腳(死區時間設置)
查數據手冊的死區時間與引腳電壓電流關系如圖5-2所示
圖5-2 死區時間設置
通過圖5-2曲線就可以初步估算出死區電阻的取值范圍,假設Tdt=300ns,則電阻值約為Rdt=12kΩ。死區時間設置至關重要,它直接關乎到電源效率。具體值需要根據負載情況確定,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
死區時間計算如下,最小死區時間默認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,從而實現輸出電壓的改變。為了避免進入容性區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輸出電壓穩定,所以需要限制最大頻率,并進入突發工作模式。
具體計算方法如下,壓控振蕩器工作頻率與引腳電流關系如圖5-4所示。
驅動設計
驅動方式有隔離變壓器驅動、自舉芯片驅動和推挽驅動。各有優缺點,根據自身使用習慣綜合考慮。隔離變壓器驅動最簡單,而且具備隔離,是最優的選擇。本次設計采用隔離變壓器驅動,后期會選擇自舉芯片驅動方式,該種方式成本最高。兩種驅動實現方法參考官方資料(數據手冊和PMP20694)。