新推出的HiperLCS-2芯片组是采用LLC谐振控制及同步整流的方案。为什么这样的结合可以确保变换效率最佳呢? 阎金光说,第一代的HiperLCS产品没有同步整流,现在将控制芯片跨接在LLC变换的初级和次级之间。利用FluxLink的高带宽传输特性,实现快速精确的开关时序控制。将同步整流的优势发挥到最大。同步整流在反激电源中用的比较多,主要是为了改善整流效率,它比二极管导通损耗更低,整体电源效率更高。由于LLC拓扑应用的功率范围相对于反激更大,输出电流较高时,使用同步整流也成为进一步提高效率的关键。 初级侧集成的两个600V耐压FREDFET具有恢复特性良好的体二极管,可以实现上下管更短的死区时间。反向恢复更好,设计中很多限制条件就可以放宽,更易于设计。传统MOS管也有寄生二极管,但其反向恢复特性非常差。反向恢复特性比较差,除了造成损耗,还会使时序设计受到一些限制,影响整体电源效率。所以,只有这个指标很好,才不用严格考虑开关的时序设计,使效率达到最优。 FREDFET的600V耐压可以满足母线电压要求。通常前面PFC的输出稳定在400V,这样可以提供大约20%裕量,让电源更加可靠。根据不同应用需求,LLC谐振变换的中心频率可以通过外部设定来选择,LLC本身是一个工作频率随负载和输入电压变化而不停变化的工作方式,因而其工作频率范围往往较宽。当然,频率越高,无源元件体积就越小,但频率太高开关损耗增加,功率器件的消耗也会增加。中心开关频率具体设定多少,取决于具体的应用需求。HiperLCS-2可以通过外部元件将中心频率设定于90kHz、120kHz、180kHz及240kHz。无论中心频率是多少,半桥开关均是以ZVS软开关的方式工作的。 外部偏置供电除了给LLC供电外,偏置供电绕组还可以给前级PFC供电。PFC刚刚启动是自供电,当后级DC-DC变换工作以后,则由后级变换的变压器辅助绕组给前级的PFC控制器供电。LLC的上下管跨在母线两端,最怕的是两个开关同时导通,会使母线短路,出现炸机。HiperLCS-2内置的保护功能可以防止驱动信号同时开通,还可以实现过流或输出短路、过功率保护,而功率开关管的硬开关也会被芯片及时检测到,进而避免硬开关期间的损耗增大,器件损坏。
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