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大功率应用的高能效电源设计方案

时间:02-13 来源:我爱方案网 点击:

冲的3/2)结束,因此谐振电容电压保持为Vbulk*1/4 ,从而降低开关损耗。当FB引脚电压内部增加预选滞后,IC回到正常运行模式,Mlower的第一个脉冲被延长,对自举(bootstrap)电容进行再充电,并激励谐振回路以准备ZVS条件用于后续的Mupper导通进程,接下来的Mlower脉冲基于导通时间CMP信号而被延长。

  

  图4:进入跳周期模式及从跳周期模式回到正常模式

  PFC导通/关断功能

  PFC 导通/关断功能基于FB引脚电压监测来完成 。PFC预设的计时器(Timer)用来克服瞬态期间的问题,三态输出控制PFC FB/LLC Brown-Out(BO)分压器和PFC VCC。这PFC导通/关断功能在跳周期模式可降低轻载能耗。

  NCP1399专有的控制提供强固的保护

  1. 专有启动序列

  在谐振开关电源应用中可能会出现硬开关启动。NCP1399 使用特定启动方案,确保在任何启动条件下的稳固的、无硬开关的启动。NCP1399使用软启动计数器和D/A转换器,实现数字非线性软启动序列。

  2. 过载保护

  过载保护通过FB引脚电压检测实现。导通时间比较器定义了比较值以控制导通时间。

  当使用NCP1399发生次级短路时,FB引脚电压上升,当FB引脚电压达到最大值时,故障计时器/计数器启动,控制器禁用驱动脉冲并进入保护模式。

  3. 内置可编程功能

  NCP1399内置许多可编程功能,包括:空载期钳位和故障选项、TSD阈值、使用可调节的阈值选择Remote和关断模式、VCC导通/关断阈值、CS偏置和斜率补偿增益、提供CS LEB 、跳周期模式的内外阈值、故障计时器/计数器及其持续时间—包括自动恢复计时器、累积或非累积选择、OTP/OVP闩锁或自动恢复选择、BO选择 (IBO, VBO, 跳周期期间功能)、最大导通时间故障检测 (导通时间和闩锁/自动恢复)、启动序列的第1个Mupper和Mlower脉冲宽度、软启动增量影响软启动持续时间、P ON/OFF功能的激活和滞后以及计时器功能等,可在不同应用中根据具体情况将参数进行适当调整和优化,提供了设计灵活性并加快产品上市。

  评估板能效测试

  下图显示,当输入电压为110V和230V,输出电流在0-20A范围内时,NCP1399的能效高达90%以上。

  

  图5:评估板能效测试图

  结语

  安森美半导体推出的LLC AC-DC控制器NCP1399采用电流模式控制,突破电压模式控制的诸多限制,具有更瞬速的动态反应,提供更高的轻载及平均能效,并且无需辅助电源就能实现待机模式的超低待机能耗,从而降低成本,它采用可靠的开机启动模式,并集成过载保护、过流保护以避免硬开关,以及欠压检测、开路光耦检测、自动DT调节、过压保护和过温保护等一系列保护特性,保证系统可靠性。设计师还可利用NCP1399内置的可编程功能,根据具体应用对参数进行调整和优化,为大屏电视、一体化电脑等大功率应用设计出高能效、超低待机能耗的电源系统

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