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LLC谐振半桥恒压方案
晶丰明源
虚拟IDM模拟和混合信号芯片研发商
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随着电力电子技术的飞速发展,以及市场对电源高效率高功率密度的需求日益迫切,LLC谐振半桥凭借其高效率、低电磁干扰和宽负载适应性等突出优势,已成为智能家居、商业照明、适配器等中大功率电源领域的主流方案。

针对中大功率橱柜电源、磁吸轨道电源及户外防水电源等应用场景,晶丰明源推出更优的LLC谐振半桥驱动解决方案:BP3599与BP3596G。


主要特点


  • 支持单级低PF宽输入电压应用不闪灯(176~264Vac)

  • 可靠的防容性和硬开关保护及输出短路、光耦开环保护,确保调试和批量不炸机

  • 集成高精度恒流和恒压双反馈,批量满载功率一致性好(±5%)

  • 集成双重过温保护(过温先降功率,再关断),独立NTC引脚,精确控制过温降功率保护点

  • 集成高压启动和低功耗Burst模式,待机功耗<0.5W,空载噪音低

  • 直采谐振腔恒流反馈结构,动态好,纹波小

  • BP3599/BP3596G外围元件少,调试简单,能直接兼容相同功率的主变压器和功率管

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    方案介绍


    应用框图

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    左右滑动查看120/300/400W应用电路框图

    DEMO

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    左右滑动查看120/300/400W DEMO板


      测试数据


      效率曲线

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      左右滑动查看120/300/400W效率曲线

      待机功耗

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      左右滑动查看120/300/400W待机功耗
      高集成度设计:BP3596G
      BP3596G内置2颗半桥功率管,采用自研EHSOP-12封装,散热性能优异,可支持120W功率应用,芯片外围元件少,调试简单。集成丰富的保护功能,包括防容性模式保护、输出过载/短路/过压保护、VCC过压/欠压保护、输入BO欠压保护和双重过温保护等,提高了系统可靠性。
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      支持宽输入电压单级低P恒压应用

      BP3599采用可调BIBO保护,可支持176~264Vac宽输入电压范围满功率输出,全负载范围无频闪。输入电压低至150Vac,自动进入恒流模式,降低输出功率,保证电源正常启动和避免闪灯现象。
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      HV高压启动和供电

      BP3599集成HV高压启动和供电功能,启动时,HV引脚同时对下管Vcc电容和上管Boot电容充电,当辅助绕组电压建立后,HV供电停止,降低芯片功耗。在输出负载动态切换过程上下管停开关时,HV可对上管VBoot和下管VCC补电,使VBoot电压和VCC电压高于欠压点,确保恢复工作时上下管正常工作。
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      优化Burst模式,空载噪音低,待机功耗小

      为了提升轻载效率,BP3599采用了优化的Burst模式,通过比较光耦反馈输入电压和内部设定阈值,来决定进入和退出Burst模式的时刻。在Burst模式工作期间,主动提升到高工作频率,减小谐振腔电流。同时,Burst间隔周期随负载减轻均匀增大,极大地改善了Burst模式下的音频噪音和空载待机功耗。
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      自动死区调节功能

      BP3599集成了自动死区调节功能,通过检测上下功率管的电压VDS,经最小死区时间后,若VDSZVS才会开通功率管,确保了全负载范围功率管的ZVS开通,能有效避免轻重载快速切换的硬开关,并改善了系统效率。
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      直采原边谐振腔电流,恒流精度高,批量功率一致性好

      BP3599集成原边恒流和副边电压双反馈控制,当输出功率增大到恒流反馈点时,恒压光耦环路进入开环,BP3599通过CS脚直接采样谐振腔电流,内部恒流模块依据输出负载状态,实时调节工作频率,实现高精确恒流控制功能。芯片内置零温漂系数恒流控制模块,不受环境温度影响,批量精度保证±5%。
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      可靠的防容性模式保护

      BP3599集成可靠的防容性模式保护,通过CS逐周期采样谐振电流,提供双边防容性开关控制。在输出过载或短路条件下,当VCS电压正向或负向峰值高过容性保护阈值,并在谐振电流极性翻转前提前关断上管或下管,有效避免上下管出现共通,确保系统在各种异常状态不炸机。
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      输出短路保护和光耦开环保护