LLC 串联谐振变换器 FSFR2100

传统的 LC 串联谐振开关电源|0">开关电源为了实现小型化，被迫提高其工作频率．以减小滤波电感和开关变压器的体积。但频率的提高却使开关损耗增加而效率下降，且开关噪声变大。

　　LLC串联谐振变换器|0">变换器主要采用电流谐振、只在开关从 ON 到 0FF 及 OFF 到 ON 期间是电压谐振，其开关波形为正弦波，因而在给开关元件加上电压时，不会流过大电流；而且利用开关元件的寄生电容实现零电压开关 (ZVS) ，可制成高频、高效及噪声极低的变换器。

　　传统 LC 串联谐振变换器电路如图 1 所示 ( 去掉 Lm) 。 Lr 为开关变压器漏感， Cr 为谐振电容， Tr1 和 Tr2 分别用具有微小静寂时间的 50 ％ N 占比驱动。由于在 h 与 Cr 的谐振频率 f0 时，输入输出增益最大为 1 倍，为了稳定输出电压，有必要提高工作频率。但在理论上。空载时须将频率提高到无限大，才能稳定工作。这是 LC 串联谐振变换器的缺点。

　　增加 Lm 就是 LLC 串联谐振变换器电路。与 LC 串联谐振变换器不同，在开关变压器的一次侧并联了小电感量的励磁电感 Lm ， Lm 的电感量仅是漏感 Lr 的 3-8 倍；此外，变压器的磁芯留有气隙，以适应小的励磁电感。

　　FSFR2100 是单片 LLC 串联谐振变换器 IC ，包含了 LLC 串联谐振变换器的全部功能：内部 FET 的 VDs=600V ．导通电阻 0 ． 32 Ω，体二极管的 tn=120ns 。●静寂时间为固定的 350ns 。●工作频率 300kHz 以上。●可程控的轻负载周期跳跃工作。●利用控制端 (CON) 可遥控 ON ／ OFF 。●输入过电压保护。●过电流保护 ( 检出电压 0 ． 6V) 。●热击穿过电流保护电路 ( 检出电压 0 ． 9V) 。●过热保护电路。●最高、最低工作频率设定。●保证稳定输出的频率控制。

　　FSFR 2100 的①脚 (VDL) 为内部 FET 漏极电压端；②脚 (CON) 为控制端， 0 ． 4V 以下停止工作， 0 ． 6V 以上正常工作，与光电耦合器连接可实现周期跳跃工作；③脚 (RT) 为频率控制端，利用光电耦合器恒压控制．以及最高、最低频率和软启动设定；④脚 (CS) 为过电流检出端， 0 ． 6V 动作， 0 ． 9V 热击穿过流保护动作，需接 CR 滤波器；⑤脚 (SG) 为信号地，与 PG 端子在控制电路的地作一点连接；⑥脚 (PG) 为电源地，低位 FET 的源极；⑦脚 (LVcc) 为控制电路电源端， 25 Vmax ，启动电压 14 ． 5Vtyp ，停止电压 11 ． 3Vtyp ；⑧脚 (NC) 为空脚；⑨脚 (HVcc) 为高位 FET 驱动电源，通常 LVcc ：由电荷泵提供，对地电压 625Vmax ；⑩脚 (VCTR) 为高、低位 FET 的连接点。

　　图 2 是 IC 内部框图，图 3 是应用电路。输入电压为 D(B40V-400V ：输出容量 24V ／ 8A 、 192W ： T1 的一次线圈 36 匝．电感 630 μ ( 包括励磁电感 4951xH 和漏感 135 μ H) ；两个二次线圈各 4 匝；谐振电容 22nF 。