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简述LLC 串联谐振变换器 FSFR2100的作业原理

来源:大鱼游戏官网bigfish    发布时间:2024-09-26 21:13:35
详细介绍:

  谐振网络一般由多个无源电感或电容组成,因为元件个数和衔接方法上的差异,常见有用的谐振拓扑结构大致分为两类:一类是负载谐振型,另一类是开关谐振型。负载谐振型是一种较早提出的结构,重视电源电压转化比特性的改进,依照谐振元件的谐振方法可分为串联谐振

  串联谐振:因为是串联分压方法,其直流增益总是小于1,相似BUCK变换器;轻载时为稳住输出电压,有必要进步开关频率,在轻载或空载的情况下,输出电压不可调,输入电压升高使体系的作业频率将越来越高于谐振频率,而谐振频率添加,谐振腔的阻抗也随之添加,这便是说渐渐的变多的能量在谐振腔内循环而不传递到副边输出;但在负载串联谐振中,流过功率器材的电流跟着负载变轻而减小,使通态损耗减小。

  并联谐振:输出端能够开路但不能短路,会损坏谐振电容,并且过大的原边回路电流对开关器材及电源都会发生冲击;轻载时,不需经过大幅改动频率来稳住输出电压,与串联谐振比较变换器作业范围更大,可作业至空载;当轻载时输入电流改变不大,开关管的通态损耗相对固定,在轻载时的功率比较低,较为合适作业于额定功率处负载相对安稳的场合。

  传统的 LC 串联谐振开关电源为完成小型化,被逼进步其作业频率。以减小滤波电感和开关变压器的体积。但频率的进步却使开关损耗添加而功率下降,且开关噪声变大。

  LLC串联谐振变换器主要是选用电流谐振、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,因此在给开关元件加上电压时,不会流过大电流;并且使用开关元件的寄生电容完成零电压开关 (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 别离用具有细小静谧时刻的 50 % N 占比驱动。因为在 h 与 Cr 的谐振频率 f0 时,输入输出增益最大为 1 倍,为了安稳输出电压,有必要进步作业频率。但在理论上。空载时须将频率进步到无限大,才干安稳作业。这是 LC 串联谐振变换器的缺陷。

  添加 Lm 便是 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,以习惯小的励磁电感。

  FSFR2100 是单片 LLC 串联谐振变换器 IC ,包含了 LLC 串联谐振变换器的悉数功用:内部 FET 的 VDs=600V .导通电阻 0 . 32 ,体二极管的 tn=120ns 。●静谧时刻为固定的 350ns 。●作业频率 300kHz 以上。●可程控的轻负载周期跳动作业。●使用操控端 (CON) 可遥控 ON / OFF 。●输入过电压维护。●过电流维护 ( 检出电压 0 . 6V) 。●热击穿过电流维护电路 ( 检出电压 0 . 9V) 。●过热维护电路。●最高、最低作业频率设定。●确保安稳输出的频率操控。

  FSFR 2100 的①脚 (VDL) 为内部 FET 漏极电压端;②脚 (CON) 为操控端, 0 . 4V 以下中止作业, 0 . 6V 以上正常作业,与光电耦合器衔接可完成周期跳动作业;③脚 (RT) 为频率操控端,使用光电耦合器恒压操控。以及最高、最低频率和软发动设定;④脚 (CS) 为过电流检出端, 0 . 6V 动作, 0 . 9V 热击穿过流维护动作,需接 CR 滤波器;⑤脚 (SG) 为信号地,与 PG 端子在操控电路的地作一点衔接;⑥脚 (PG) 为电源地,低位 FET 的源极;⑦脚 (LVcc) 为操控电路电源端, 25 Vmax ,发动电压 14 . 5Vtyp ,中止电压 11 . 3Vtyp ;⑧脚 (NC) 为空脚;⑨脚 (HVcc) 为高位 FET 驱动电源,一般 LVcc :由电荷泵供给,对地电压 625Vmax ;⑩脚 (VCTR) 为高、低位 FET 的衔接点。

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