高性能离线AC-DC控制器1

我是德州仪器的技术应用工程师 Leo Zhao

今天呢首先感谢大家

能够参加我们本次的直播课堂

那我今天的主题是

PFC 和 LLC 在工业电源中的应用

那在我这个介绍的过程中呢

也欢迎大家能够提出问题

跟我们实时的互动

首先来看一下今天的目录

那主要是分为三部分

那第一块呢我会介绍一下 PFC 和 LLC

我们的一些主推的主打的

这个高性价比的明星产品

就主要包括高功率的 PFC

和我们最新的 LLC 控制器 25630

那在第二部分呢

我会主要介绍在工业应用中

我们 TI 的解决方案

那在第三块呢就是

我们 TI 的网络资源

怎么样通过我们 TI 的官网

能够找到相应的更多的一些

参考设计类似的资源

那首先来看一下

这个是工业电源的基本的架构

一般的架构那首先在第一块呢

就是 AC 输入端一般会有 PFC 控制器

那第二部分就是隔离的直流电源

会把我们的这个

输入的高压直流电源转换成低压输出

在第三部分呢也就是

这一块的话就是非隔离的低压电源

也就是我们通常在

我们的 local 所使用的这个

buck boost 还有 LDO

那首先来看一下第一部分

在 PFC 这一块呢

通常呢由于国家的一些安规的一些标准

需要我们在这个 AC 的输入端

加一个 PFC 控制器来提高 FP 值

那这一块的话一般情况下是在

大于 75 瓦的一些应用场合

需要 PFC 控制器

说简单也简单

为什么要加这个 PFC 这个控制器呢

那简单点来说的话

就是能够使我们的输入电流的这个

信号这个波形

尽量是正弦输入信号

并且和我们的这个输入电压同相位

从而呢提高我们电网的这个

提高电网的这个使用率

并且减少我们的这个电流谐波失真

那在第二部分呢

在这个第二块呢

就是隔离的 DCDC 电源部分

那在这一块呢出于安全考虑

一般是需要在输入电压大于45伏的情况下

48 伏的情况下

需要这个加入隔离的功能

那一般的拓扑的话像我们的反激

还有这个移相全桥

还有有源钳位的正激 有源钳位还有谐振

那在第三块的话就是

我们常见的 buck boost 还有 LDO

那首先呢首先呢我来介绍一下

我们这边的一些主打的明星产品

在高功率的 PFC 这一块

那在这个图里面大家可以看到

在 300W 以下的话

我们是推荐大家使用我们的 TM

也就是临界模式的 PFC

那在这一块呢

刚才我同事思聪也有介绍

我们的主要产品就是 UCC28056

那在往上呢 功率等级再往上呢

在 300 瓦到 1000 瓦的这个

功率等级范围中

我们是推荐使用双向的临界模式的 PFC

像我们的 28063 和 28064

那在更宽的功率等级范围中

那我们就推荐连续模式的 PFC

CCM 的 PFC 像我们的 28019

还有我们最新推出的这个 28180

那在高功率等级的情况下呢

我们就推荐是使用更合适的拓扑

就是双向的交错的连续模式的 PFC

在这一块的话

我们主打的产品就是 28070

那在接下来呢

我会主要给大家介绍我们 CCM

在高功率范围中的CCM 的 PFC

和 28180 还有 28070

首先来看一下 28180

那 28180 呢这个 CCM 的 PFC 呢

是 8PIN 的 8PIN 的控制器

它使用起来其实是非常简单

它主要的优点的话就是有以下几点

首先他是支持宽范围的可调的开关频率

从 18K 到 250K 赫兹

那这样的话其实更方便大家

灵活的去选用 IGBT 或者是常见的 MOS

同时呢由于我们这边是

降低了电流感测的阈值

那这块的话也是降低了

电流感测电阻上面的功耗

同时也提高了待机功耗的性能

同时呢我们由于我们这个 28180 内部

有可闻噪声的消除电路

同时也是帮助大家消除了

可闻噪声给大家带来的一些困扰

在这个轻载的这个模式下面

28180 内部会有这个 burst mode

也就是突发模式来保证轻载高效

那 28180 这个片子呢

主要是应用在一些通用的

一百瓦到几千瓦范围内的通用的交流输入

像我们的一些 像我们的大型的服务器电源

还有一些台式电脑电源

还有一些大型的家用电器的电源

其实都是可以关注我们

这个 CCM PFC 28180 这款 IC

那接下来我们来看一下 28070

这款 CCM 的这款交错的 CCM PFC 呢

它是双向的 180 度相位差的

这样两路的架构

那这种架构有什么好处呢

这一块的话由于是有两路的分摊输出功率

那在功率器件这一块

每路功率器件所承受的应力

相应来说就大大减少

并且它的散热性能

散热性能也是比较优异

那反过来说呢 在同样的功率下

如果在大功率的一些等级中

那其实整个这个系统的

整个这个方案的尺寸其实也是大大减小

也是可以 所以这种这种架构呢

也是适应于一些大功率的应用场合

那这一块呢主要是介绍几点优点

由于我们这个内部有量子的

电压前馈的消除方法和内置的算法

所以就省掉了常见的 VFF PIN

VFF PIN 主要就是

电压前馈补偿网络的参考管脚

在这一块的话

其实也是通过减掉这个 PIN 呢

PIN 脚的话也是

减少了一些 BOM 器件的数量

同时呢也是我们刚才提到的

由于是交错的 PFC 的架构

也是减小了一些功率器件的尺寸

又由于双向的交错 PFC 这种模式呢

其实也是由于这个输入的这个电压

输入的电流和输出电流的纹波大大减小

其实也是有利于做这个 EMI 消除这一块

包括前级的滤波器设计也会更简单

那这款芯片呢

同时这款芯片它这个开关频率

也是宽范围的开关频率

它其实也是比较适应于

使大家更加灵活的去选用IGBT

或者是 GaN 或者碳化硅的一些开关管

可以看到是从 10K 赫兹到 300K 赫兹

都可以通过外部的编程来选择

那这款芯片就适用于

功率等级更高的一些应用场合

像我们的常见的一些充电桩

或者是一些电动汽车的车载充电器

其实大家如果有相似相应的应用需求

都可以关注一下我们这款

交错的 PFC 控制器 28070

OK 刚才介绍了就是 PFC 这一块

高功率 PFC

那接下来我来重点介绍一下

我们的这个高性价比的

UCC25630 系列这款 LLC 控制器

那这款控制器呢也是我们

TI 在去年新推出的一款 LLC 控制器

那我想大家在 LLC 控制器的设计中

常常会面临一些这样的一些设计挑战

像轻载高效 像容性区域保护

像这个待机功耗 包括整个系统成本

还有就是瞬态响应这块

那 UCC25630 呢

就是很好地去满足了

刚才所提到的这些设计挑战

那首先呢 25630 这款 LLC 控制器

它是使用了业界比较创新的

混合迟滞控制模式

这种迟滞控制模式呢

就大大提高了这个瞬态响应的

负载瞬态响应的这个性能

接下来我会针对这几点特性

展开来进行简单介绍

包括这个待机功耗

包括这个容性区保护的实现

包括这个动态死区时间调整

还有就是 X 电容的放电

那 X 电容放电的话

就是在 AC 输入电压突然断掉的情况下

我们芯片内部会有提供给 X 电容放电回路

这样的话其实也减少了

大家在设计中在 EMI

在 EMI 滤波这一块的

滤波电路中的一些

给 X 电容放电的 IC 和对应的一些器件

并且呢这款控制器

也是支持宽压的宽范围的开关

开关频率 35K 到 1M 赫兹

那接下来我这边会针对 25630

这几点特性来简单地进行介绍

首先来看一下这个混合迟滞控制模式

那像那上面的话

上面这个图就是传统的直接频率控制模式

那这一块的话它就是比较类似于我们

所常见的电压控制模式

所以它是电压环 然后是二级系统

这样的话其实对我们的补偿网络

补偿网络设计来说是非常复杂

也是比较难去设计的

所以说他由于在带宽上面的限制

所以它动态响应呢相对来说也不是很好

那我们这种混合迟滞的控制模式

它是类似于我们常见的电流控制模式

那这一块可以看到

我们这边一方面是从这个

在芯片内部是在输出电压这边

对输出电压进行采集

跟内部的电压基准 然后进行运算

来确定两个门限值

上限和下限这个阈值

同时呢在另外一端呢

我们会有 pin 脚

专门对整个谐振腔

谐振腔内的谐振电流进行采样

通过一个分压电容进行采样

那这一块的采样到的这个谐振电流呢

会跟刚才所说的这两个

门限阈值进行比较

从而输出一个控制信号

来控制上下管的开通

那这样的话是电压电流环的这样架构

其实是一阶系统

那这种一阶系统呢

补偿起来是非常容易的

同时它的动态响应性能是非常的好

我们来看一下这个实测的波形图

那右边的话就是传统的频率控制的波形图

左边的话就是我们的 25630

那这块的话我们是从

零负载到满载的跳变

满载的话就是十几安的跳变

可以看到 25630

它的这个输出电压的波动是在 1.25%

传统的控制模式呢

是达到了超过 20% 的这样波动

可以看到在动态响应这一块

其实是非常优异的动态响应的性能

那这一块的话是给大家举一个例子

那这款那这个 case 呢

是我们在 OLED 的客户里面

实际遇到的 case

那在这一块由于 OLED TV 的

这个 OLED 的电视的一些电源

它对电源的动态响应要求是比较高的

那它是需要在零到满负载的跳变的过程中

输出电压的波动是要小于正负 5% 的

那如果用传统的这种

直接频率控制的 LLC 控制器

那由于它的这个动态响应性能

相对来说是会差一点

那需要在这个输出端加很多假负载

那这些假负载呢

其实带来的功耗呢是达到 1.7 瓦

我们的客户通过使用我们 25630

其实就省掉这些

由于我们 25630

它的这个动态响应性能非常好

其实就省掉了这些假负载

一方面呢是减小了这个

BOM 的器件的数量和成本

另外一方面其实也是提高了这个效率

那刚才提到这个是动态响应的性能

那接下来我们看一下这个

待机功耗这一块

那待机功耗这一块呢

我们芯片内部也是有所优化

那右上角的这个图呢是我们传统的

反馈的信号消耗回路

在芯片内部呢一般的话会有上拉电阻

那上拉电阻的话会给这个

这个光耦这边提供上拉电流

那这一块的话由于这个

上拉电阻上面会带来一定的功耗

那一般情况情况下来说呢

需要这个电阻要求是比较大

那由于这个电阻呢

会跟 FB PIN 脚的寄生电容形成极点

从而影响整个环路的带宽

所以这个上拉电阻呢

它的这个取值也是有限制的

因此也就限制了

它这个待机功耗的这样降低

那在我们这个 25630 这个芯片内部

我们是使用了内部的上拉电流源

来取缔之前的这样上拉电阻的一种方法

那这种上拉电流源呢

外部的光耦呢是通过这个电流源

汲取了一部分电流

另外一部分电流是通过 MOS 管

我们芯片内部的 MOS 管流到下面的电阻

那这个电阻上面的压降就是

FB 的这样的反馈信号

那同时呢我们会通过内部

把这个 MOS 管的钳位到六伏

这样的话在 FB PIN 脚上

就不会有充放电的过程

也是大大降低了这一块所引起的功耗

同时呢我们这种设计的话

也不会对环路造成任何影响

因此呢在待机功耗这一块

大家可以看一下我们这样的实测的对比

对比我们的竞争对手

在整个的输入电压的范围

还有轻载的范围内呢可以看到 25630

可以说是相比竞争对手是节约了 10%

大约是提高了 10% 的静态功耗的这样性能

特别是在低输入电压情况下

那我们来看一下第三个特性

那就是我们的容性区保护

我想大家应该也有所了解

那在 LLC 这一块呢

如果 LLC 控制器进入容性区域

这样的话由于这个 MOS 管

所寄生的体二极管

具有一定的反向恢复时间

有可能进入容性区之后

就会有可能造成上下管的直通

从而导致 MOS 管损伤或者是损毁

那这种情况其实在

也是大家在设计过程中是比较头痛的

那在这里呢 25630 内部

是使用自动检测谐振电流极性的

这样的一种方法

那在上管开通的时候

谐振电流理论上是应该是正向的

在下管开通的时候

谐振电流理论上来说应该是负向的

这样才能保证它在感性区域

而不进入容性区域

那在这一块的话

我们内部会有专门的

我们这个 IC 会有专门的pin脚来检测

来在这个上下管开通或者关断的时候

检测谐振电流的极性

那可以看到在上管关断的时候

那我们会在这个地方这个位置

进行电流极性的检测

那在这一块呢在下管关断的时候

这边是举例子

就是我们芯片内部

一旦检测到了这个谐振电流的极性

那这块是正向的

这个也就是代表它已经进入了就是容性区

那这一块我们如果一旦检测到这个

这个意向 就不会去开通

就不会再去开通这个上管

而是一直等到这个电流

这个谐振电流进行一个翻转

它的极性变成负向

这样的话才会去开通

并且呢在开通的时候呢

在开通这个上管的时候呢

我们是软启动这样的模式

所以它的这个开关频率

是要远远大于之前的那种

在之前正常工作那个频率

所以由于这个开关频率比较大

也是确保这个 LLC 控制器

是工作在感性区远离这个容性区

这样的话实现了自动的容性区保护的功能

所以也是提高了我们整个器件

整个系统的这样可靠性

那接下来看一下我们这个高压启动的功能

那在 25630 呢

这个其实我觉得也是非常重要的优点

我们会有专门的 pin 脚

HV PIN 可以通过电阻接到外部的

交流电源上面

那在交流电源上电的时候呢

我们内部会有 JFET

那通过这个 JFET

然后提供个电流源

电流源来给这个 VCC PIN 脚上的

外挂的电容进行充电

当外部的这个电容的电压的阈值

超过 VCC PIN 脚的工作阈值之后

那这个时候呢 VCC 这边会输出 12 伏

大约 12 伏的直流电压

来供给前级的 PFC

从而那个开通前级的 PFC

当前级的 PFC 正常工作之后

整个 LLC 我们的控制器

会进入正常工作的模式

这个时候我们会有一个

我们是通过辅助绕组来给

来给这个 VCC 进行电流的供电

那这样的话其实这个性能呢也是

减少外部的辅助电源的使用

那结合刚才所说的一些特性

我们来看一下在整个系统上面

能够给大家实实在在带来

哪些成本上的降低

那可以看到由于我们具有高压启动的功能

所以外部的一些辅助电源这一块的话

其实就不需要了

第二块的话就是刚才我们提到的 X 电容放电

那不需要专门的 X 电容放电 IC

或者是外部的一些电阻

还有一块就是我们的这个 LLC 控制器

它是可以提供 0.6 安和 1.2 安的

拉灌电流的 MOS 管驱动能力

所以也不需要一般情况下来说

也不需要高压的 gate driver

另外的话由于我们

其实是有 VCC pin 脚来给

前级的 PFC 进行供电

那这一块的话也是对前级的 PFC 来说

也是使能的作用

其实也是不需要我们再有额外的光耦器件

或者是 PFC 控制信号

来控制前级的 PFC 的开通与关断

最后一点的话也是刚才我们

就是第一点所提到的那个动态响应这一块

由于 25630 它的动态响应性能非常好

所以也是一定程度上

降低了我们输出电容的使用

我是德州仪器的技术应用工程师 Leo Zhao

今天呢首先感谢大家

能够参加我们本次的直播课堂

那我今天的主题是

PFC 和 LLC 在工业电源中的应用

那在我这个介绍的过程中呢

也欢迎大家能够提出问题

跟我们实时的互动

首先来看一下今天的目录

那主要是分为三部分

那第一块呢我会介绍一下 PFC 和 LLC

我们的一些主推的主打的

这个高性价比的明星产品

就主要包括高功率的 PFC

和我们最新的 LLC 控制器 25630

那在第二部分呢

我会主要介绍在工业应用中

我们 TI 的解决方案

那在第三块呢就是

我们 TI 的网络资源

怎么样通过我们 TI 的官网

能够找到相应的更多的一些

参考设计类似的资源

那首先来看一下

这个是工业电源的基本的架构

一般的架构那首先在第一块呢

就是 AC 输入端一般会有 PFC 控制器

那第二部分就是隔离的直流电源

会把我们的这个

输入的高压直流电源转换成低压输出

在第三部分呢也就是

这一块的话就是非隔离的低压电源

也就是我们通常在

我们的 local 所使用的这个

buck boost 还有 LDO

那首先来看一下第一部分

在 PFC 这一块呢

通常呢由于国家的一些安规的一些标准

需要我们在这个 AC 的输入端

加一个 PFC 控制器来提高 FP 值

那这一块的话一般情况下是在

大于 75 瓦的一些应用场合

需要 PFC 控制器

说简单也简单

为什么要加这个 PFC 这个控制器呢

那简单点来说的话

就是能够使我们的输入电流的这个

信号这个波形

尽量是正弦输入信号

并且和我们的这个输入电压同相位

从而呢提高我们电网的这个

提高电网的这个使用率

并且减少我们的这个电流谐波失真

那在第二部分呢

在这个第二块呢

就是隔离的 DCDC 电源部分

那在这一块呢出于安全考虑

一般是需要在输入电压大于45伏的情况下

48 伏的情况下

需要这个加入隔离的功能

那一般的拓扑的话像我们的反激

还有这个移相全桥

还有有源钳位的正激 有源钳位还有谐振

那在第三块的话就是

我们常见的 buck boost 还有 LDO

那首先呢首先呢我来介绍一下

我们这边的一些主打的明星产品

在高功率的 PFC 这一块

那在这个图里面大家可以看到

在 300W 以下的话

我们是推荐大家使用我们的 TM

也就是临界模式的 PFC

那在这一块呢

刚才我同事思聪也有介绍

我们的主要产品就是 UCC28056

那在往上呢 功率等级再往上呢

在 300 瓦到 1000 瓦的这个

功率等级范围中

我们是推荐使用双向的临界模式的 PFC

像我们的 28063 和 28064

那在更宽的功率等级范围中

那我们就推荐连续模式的 PFC

CCM 的 PFC 像我们的 28019

还有我们最新推出的这个 28180

那在高功率等级的情况下呢

我们就推荐是使用更合适的拓扑

就是双向的交错的连续模式的 PFC

在这一块的话

我们主打的产品就是 28070

那在接下来呢

我会主要给大家介绍我们 CCM

在高功率范围中的CCM 的 PFC

和 28180 还有 28070

首先来看一下 28180

那 28180 呢这个 CCM 的 PFC 呢

是 8PIN 的 8PIN 的控制器

它使用起来其实是非常简单

它主要的优点的话就是有以下几点

首先他是支持宽范围的可调的开关频率

从 18K 到 250K 赫兹

那这样的话其实更方便大家

灵活的去选用 IGBT 或者是常见的 MOS

同时呢由于我们这边是

降低了电流感测的阈值

那这块的话也是降低了

电流感测电阻上面的功耗

同时也提高了待机功耗的性能

同时呢我们由于我们这个 28180 内部

有可闻噪声的消除电路

同时也是帮助大家消除了

可闻噪声给大家带来的一些困扰

在这个轻载的这个模式下面

28180 内部会有这个 burst mode

也就是突发模式来保证轻载高效

那 28180 这个片子呢

主要是应用在一些通用的

一百瓦到几千瓦范围内的通用的交流输入

像我们的一些 像我们的大型的服务器电源

还有一些台式电脑电源

还有一些大型的家用电器的电源

其实都是可以关注我们

这个 CCM PFC 28180 这款 IC

那接下来我们来看一下 28070

这款 CCM 的这款交错的 CCM PFC 呢

它是双向的 180 度相位差的

这样两路的架构

那这种架构有什么好处呢

这一块的话由于是有两路的分摊输出功率

那在功率器件这一块

每路功率器件所承受的应力

相应来说就大大减少

并且它的散热性能

散热性能也是比较优异

那反过来说呢 在同样的功率下

如果在大功率的一些等级中

那其实整个这个系统的

整个这个方案的尺寸其实也是大大减小

也是可以 所以这种这种架构呢

也是适应于一些大功率的应用场合

那这一块呢主要是介绍几点优点

由于我们这个内部有量子的

电压前馈的消除方法和内置的算法

所以就省掉了常见的 VFF PIN

VFF PIN 主要就是

电压前馈补偿网络的参考管脚

在这一块的话

其实也是通过减掉这个 PIN 呢

PIN 脚的话也是

减少了一些 BOM 器件的数量

同时呢也是我们刚才提到的

由于是交错的 PFC 的架构

也是减小了一些功率器件的尺寸

又由于双向的交错 PFC 这种模式呢

其实也是由于这个输入的这个电压

输入的电流和输出电流的纹波大大减小

其实也是有利于做这个 EMI 消除这一块

包括前级的滤波器设计也会更简单

那这款芯片呢

同时这款芯片它这个开关频率

也是宽范围的开关频率

它其实也是比较适应于

使大家更加灵活的去选用IGBT

或者是 GaN 或者碳化硅的一些开关管

可以看到是从 10K 赫兹到 300K 赫兹

都可以通过外部的编程来选择

那这款芯片就适用于

功率等级更高的一些应用场合

像我们的常见的一些充电桩

或者是一些电动汽车的车载充电器

其实大家如果有相似相应的应用需求

都可以关注一下我们这款

交错的 PFC 控制器 28070

OK 刚才介绍了就是 PFC 这一块

高功率 PFC

那接下来我来重点介绍一下

我们的这个高性价比的

UCC25630 系列这款 LLC 控制器

那这款控制器呢也是我们

TI 在去年新推出的一款 LLC 控制器

那我想大家在 LLC 控制器的设计中

常常会面临一些这样的一些设计挑战

像轻载高效 像容性区域保护

像这个待机功耗 包括整个系统成本

还有就是瞬态响应这块

那 UCC25630 呢

就是很好地去满足了

刚才所提到的这些设计挑战

那首先呢 25630 这款 LLC 控制器

它是使用了业界比较创新的

混合迟滞控制模式

这种迟滞控制模式呢

就大大提高了这个瞬态响应的

负载瞬态响应的这个性能

接下来我会针对这几点特性

展开来进行简单介绍

包括这个待机功耗

包括这个容性区保护的实现

包括这个动态死区时间调整

还有就是 X 电容的放电

那 X 电容放电的话

就是在 AC 输入电压突然断掉的情况下

我们芯片内部会有提供给 X 电容放电回路

这样的话其实也减少了

大家在设计中在 EMI

在 EMI 滤波这一块的

滤波电路中的一些

给 X 电容放电的 IC 和对应的一些器件

并且呢这款控制器

也是支持宽压的宽范围的开关

开关频率 35K 到 1M 赫兹

那接下来我这边会针对 25630

这几点特性来简单地进行介绍

首先来看一下这个混合迟滞控制模式

那像那上面的话

上面这个图就是传统的直接频率控制模式

那这一块的话它就是比较类似于我们

所常见的电压控制模式

所以它是电压环 然后是二级系统

这样的话其实对我们的补偿网络

补偿网络设计来说是非常复杂

也是比较难去设计的

所以说他由于在带宽上面的限制

所以它动态响应呢相对来说也不是很好

那我们这种混合迟滞的控制模式

它是类似于我们常见的电流控制模式

那这一块可以看到

我们这边一方面是从这个

在芯片内部是在输出电压这边

对输出电压进行采集

跟内部的电压基准 然后进行运算

来确定两个门限值

上限和下限这个阈值

同时呢在另外一端呢

我们会有 pin 脚

专门对整个谐振腔

谐振腔内的谐振电流进行采样

通过一个分压电容进行采样

那这一块的采样到的这个谐振电流呢

会跟刚才所说的这两个

门限阈值进行比较

从而输出一个控制信号

来控制上下管的开通

那这样的话是电压电流环的这样架构

其实是一阶系统

那这种一阶系统呢

补偿起来是非常容易的

同时它的动态响应性能是非常的好

我们来看一下这个实测的波形图

那右边的话就是传统的频率控制的波形图

左边的话就是我们的 25630

那这块的话我们是从

零负载到满载的跳变

满载的话就是十几安的跳变

可以看到 25630

它的这个输出电压的波动是在 1.25%

传统的控制模式呢

是达到了超过 20% 的这样波动

可以看到在动态响应这一块

其实是非常优异的动态响应的性能

那这一块的话是给大家举一个例子

那这款那这个 case 呢

是我们在 OLED 的客户里面

实际遇到的 case

那在这一块由于 OLED TV 的

这个 OLED 的电视的一些电源

它对电源的动态响应要求是比较高的

那它是需要在零到满负载的跳变的过程中

输出电压的波动是要小于正负 5% 的

那如果用传统的这种

直接频率控制的 LLC 控制器

那由于它的这个动态响应性能

相对来说是会差一点

那需要在这个输出端加很多假负载

那这些假负载呢

其实带来的功耗呢是达到 1.7 瓦

我们的客户通过使用我们 25630

其实就省掉这些

由于我们 25630

它的这个动态响应性能非常好

其实就省掉了这些假负载

一方面呢是减小了这个

BOM 的器件的数量和成本

另外一方面其实也是提高了这个效率

那刚才提到这个是动态响应的性能

那接下来我们看一下这个

待机功耗这一块

那待机功耗这一块呢

我们芯片内部也是有所优化

那右上角的这个图呢是我们传统的

反馈的信号消耗回路

在芯片内部呢一般的话会有上拉电阻

那上拉电阻的话会给这个

这个光耦这边提供上拉电流

那这一块的话由于这个

上拉电阻上面会带来一定的功耗

那一般情况情况下来说呢

需要这个电阻要求是比较大

那由于这个电阻呢

会跟 FB PIN 脚的寄生电容形成极点

从而影响整个环路的带宽

所以这个上拉电阻呢

它的这个取值也是有限制的

因此也就限制了

它这个待机功耗的这样降低

那在我们这个 25630 这个芯片内部

我们是使用了内部的上拉电流源

来取缔之前的这样上拉电阻的一种方法

那这种上拉电流源呢

外部的光耦呢是通过这个电流源

汲取了一部分电流

另外一部分电流是通过 MOS 管

我们芯片内部的 MOS 管流到下面的电阻

那这个电阻上面的压降就是

FB 的这样的反馈信号

那同时呢我们会通过内部

把这个 MOS 管的钳位到六伏

这样的话在 FB PIN 脚上

就不会有充放电的过程

也是大大降低了这一块所引起的功耗

同时呢我们这种设计的话

也不会对环路造成任何影响

因此呢在待机功耗这一块

大家可以看一下我们这样的实测的对比

对比我们的竞争对手

在整个的输入电压的范围

还有轻载的范围内呢可以看到 25630

可以说是相比竞争对手是节约了 10%

大约是提高了 10% 的静态功耗的这样性能

特别是在低输入电压情况下

那我们来看一下第三个特性

那就是我们的容性区保护

我想大家应该也有所了解

那在 LLC 这一块呢

如果 LLC 控制器进入容性区域

这样的话由于这个 MOS 管

所寄生的体二极管

具有一定的反向恢复时间

有可能进入容性区之后

就会有可能造成上下管的直通

从而导致 MOS 管损伤或者是损毁

那这种情况其实在

也是大家在设计过程中是比较头痛的

那在这里呢 25630 内部

是使用自动检测谐振电流极性的

这样的一种方法

那在上管开通的时候

谐振电流理论上是应该是正向的

在下管开通的时候

谐振电流理论上来说应该是负向的

这样才能保证它在感性区域

而不进入容性区域

那在这一块的话

我们内部会有专门的

我们这个 IC 会有专门的pin脚来检测

来在这个上下管开通或者关断的时候

检测谐振电流的极性

那可以看到在上管关断的时候

那我们会在这个地方这个位置

进行电流极性的检测

那在这一块呢在下管关断的时候

这边是举例子

就是我们芯片内部

一旦检测到了这个谐振电流的极性

那这块是正向的

这个也就是代表它已经进入了就是容性区

那这一块我们如果一旦检测到这个

这个意向 就不会去开通

就不会再去开通这个上管

而是一直等到这个电流

这个谐振电流进行一个翻转

它的极性变成负向

这样的话才会去开通

并且呢在开通的时候呢

在开通这个上管的时候呢

我们是软启动这样的模式

所以它的这个开关频率

是要远远大于之前的那种

在之前正常工作那个频率

所以由于这个开关频率比较大

也是确保这个 LLC 控制器

是工作在感性区远离这个容性区

这样的话实现了自动的容性区保护的功能

所以也是提高了我们整个器件

整个系统的这样可靠性

那接下来看一下我们这个高压启动的功能

那在 25630 呢

这个其实我觉得也是非常重要的优点

我们会有专门的 pin 脚

HV PIN 可以通过电阻接到外部的

交流电源上面

那在交流电源上电的时候呢

我们内部会有 JFET

那通过这个 JFET

然后提供个电流源

电流源来给这个 VCC PIN 脚上的

外挂的电容进行充电

当外部的这个电容的电压的阈值

超过 VCC PIN 脚的工作阈值之后

那这个时候呢 VCC 这边会输出 12 伏

大约 12 伏的直流电压

来供给前级的 PFC

从而那个开通前级的 PFC

当前级的 PFC 正常工作之后

整个 LLC 我们的控制器

会进入正常工作的模式

这个时候我们会有一个

我们是通过辅助绕组来给

来给这个 VCC 进行电流的供电

那这样的话其实这个性能呢也是

减少外部的辅助电源的使用

那结合刚才所说的一些特性

我们来看一下在整个系统上面

能够给大家实实在在带来

哪些成本上的降低

那可以看到由于我们具有高压启动的功能

所以外部的一些辅助电源这一块的话

其实就不需要了

第二块的话就是刚才我们提到的 X 电容放电

那不需要专门的 X 电容放电 IC

或者是外部的一些电阻

还有一块就是我们的这个 LLC 控制器

它是可以提供 0.6 安和 1.2 安的

拉灌电流的 MOS 管驱动能力

所以也不需要一般情况下来说

也不需要高压的 gate driver

另外的话由于我们

其实是有 VCC pin 脚来给

前级的 PFC 进行供电

那这一块的话也是对前级的 PFC 来说

也是使能的作用

其实也是不需要我们再有额外的光耦器件

或者是 PFC 控制信号

来控制前级的 PFC 的开通与关断

最后一点的话也是刚才我们

就是第一点所提到的那个动态响应这一块

由于 25630 它的动态响应性能非常好

所以也是一定程度上

降低了我们输出电容的使用