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分步解析,半桥 LLC 谐振转换器的设计要点

2023-6-12 14:04| 发布者: 闪电| 查看: 23| 评论: 0

摘要: 在众多谐振转换器中,LLC 谐振转换器有着高功率密度应用中最常用的拓扑结构。之前我们介绍过采用 NCP4390 的半桥 LLC 谐振转换器的设计注意事项,其中包括有关 LLC 谐振转换器工作原理的说明、变压器和谐振网络的设 ...


为了获得 VICS 的峰值电压,让我们看一看 LLC 转换器的理想输入功率。对于半桥 LLC 拓扑结构,在将 PROUT1 导通时间定义为 t=0 的情况下,输入功率可由下式表示:




考虑到 ICS 引脚内部放电开关的能力,CICS 的典型值为 1 nF。为了精确积分,我们建议使用 1% 容差的电容。


当 VICS 峰值电压与 VCM 之间的比率不够小时,请将图 23 中的衰减系数应用于公式 (35)。


电流检测电压 (VICS) 积分的峰值与开关周期中 LLC 谐振转换器的平均输入电流成正比,如图 24 所示。因此,根据对应于输入电流限值阈值的额定功率的百分比,SR 启用/禁用的负载条件被确定为满载条件的百分比。通常,120% 的额定负载条件用于过流跳闸点,SR 分别在 15% 和 7.5% 的额定负载下启用和禁用。如果过流跳闸点的额定负载条件为 140%,SR 将在额定负载的 17.5% 和 8.75% 时启用和禁用。


为了在不增加 SR 启用/禁用点的情况下获得更高的过流限制,可以通过 ICS 和 5VB 引脚之间的电阻器 RSLP 在 VICS上施加额外的斜率。这项技术通常用于较长保持时间的情况。对于给定的 RSLP,为 ICS 引脚电压额外施加的斜率由下式给出:


图 24:负载条件和 ICS 引脚电压



额定输入电压和满载时的初级侧电流峰值由下式估算:

图片



由于功耗不会太高,因此可以将 RCS1 + RCS2 设置得更高,以便在 VICS 上获得理想的积分。由此,我们选择 RCS1 和 RCS2 之和为 230Ω。


额定输入电压和满载条件下的初级侧电流峰值由下式给出:

图片

图片

RCS1 和 RCS2 分别选择 30 Ω和 200 Ω。


这种设计不会对 ICS 引脚施加额外的斜率。


将 CICS 选择为 1 nF 电容。假设 1.2 V 时 VICS 的衰减系数为 1.0(图 23 中 x=1.2/10.23 时的读数),则在标称输入电压下提供 13 A 过载保护 (IO.OLP) 的相应 RICS 电阻为


12345

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