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【首測(cè)】TEA19161+TEA19162 CBC電流模式LLC

上次11月11日NXP在深圳的會(huì)議上了解到NXP的LLC控制器TEA1916系列,因?yàn)橹皽y(cè)試過(guò)各種方案的LLC DEMO,當(dāng)時(shí)對(duì)這款I(lǐng)C的性能還有些懷疑,會(huì)后針對(duì)幾個(gè)比較關(guān)心的方案性能問(wèn)題和NXP的工程師進(jìn)行了詳細(xì)的交流。

得出的結(jié)論是:

TEA1916系列IC可以實(shí)現(xiàn)1個(gè)周期的動(dòng)態(tài)響應(yīng),而且是在Burst mode也可以實(shí)現(xiàn)這樣快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng),同時(shí)具備超低的待機(jī)功耗。

當(dāng)然,由于是電流模式,輸出的工頻紋波也是沒(méi)有的,同時(shí)TEA1916系列的開(kāi)關(guān)噪音更小。

這幾點(diǎn)是我個(gè)人比較關(guān)心的,這或許是CBC帶來(lái)的好處,也是電壓模式LLC應(yīng)用上經(jīng)常被大家吐槽的吧,更多的特性還等大家去試驗(yàn)。

話不多說(shuō),會(huì)議當(dāng)天我就申請(qǐng)了一款DEMO回來(lái)測(cè)試,由于最近有點(diǎn)小忙,再加上另外一個(gè)帖子正在更新中(【活久見(jiàn)】都OUT了吧——數(shù)字電源玩的就是任性!),所以這款很理想化的LLC方案現(xiàn)在才分享給大家。


上圖:


_T_08487



開(kāi)箱:


_T_08488



說(shuō)明書(shū):


_T_08490


從說(shuō)明書(shū)中可以看出這款DEMO的基本規(guī)格參數(shù):

輸入:AC90~264V 47~63Hz

輸出:DC12V/20A/240W

待機(jī)功耗:<60mW @230V/50Hz

平均效率:91.8%

。。。。。。



_T_08491


全新還未開(kāi)苞的。



_T_08492


DEMO正面。



_T_08493


DEMO背面


。。。。。。。未完,待續(xù)。。。。。。。

(稍后更新DEMO的主要元件細(xì)節(jié)和參數(shù))

全部回復(fù)(87)
正序查看
倒序查看
2016-11-24 13:37

沙發(fā),待續(xù)

0
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2016-11-24 13:41
等待測(cè)試結(jié)果...
0
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2016-11-24 13:45
@qinzutaim
等待測(cè)試結(jié)果...[圖片]
希望先測(cè)試哪些性能呢?
0
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2016-11-24 13:49
@javike
希望先測(cè)試哪些性能呢?
希望先點(diǎn)評(píng)它的用料及器件參數(shù)。
0
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2016-11-24 13:58
@javike
希望先測(cè)試哪些性能呢?
如果芯片有電流特性,當(dāng)然測(cè)試大范圍動(dòng)態(tài)負(fù)載啊,看看動(dòng)態(tài)時(shí)各點(diǎn)波形.
0
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2016-11-24 14:11
@javike
希望先測(cè)試哪些性能呢?
元器件應(yīng)力波形可靠性
0
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2016-11-24 15:42

用過(guò)1716的飄過(guò),當(dāng)時(shí)有個(gè)頻率上限值和下限值限制,頻率不能做到很寬,不知道這個(gè)1916是否也是一樣的?

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ethanwey
LV.3
9
2016-11-24 16:51
好多SMD 0R
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guang盧
LV.7
10
2016-11-24 17:17
哈哈,占個(gè)座位期待其他參數(shù)!!
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ruohan
LV.9
11
2016-11-24 19:10
@guang盧
哈哈,占個(gè)座位期待其他參數(shù)!!

PFC是不是CCM的嗎,

12V20A  帶同步,91 %的效率,不是很高啊,,

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2016-11-25 21:09
@chrisma2005
希望先點(diǎn)評(píng)它的用料及器件參數(shù)。
好吧,接下來(lái)就上主要元件的特寫(xiě)和參數(shù)。
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2016-11-25 21:09
@ruohan
PFC是不是CCM的嗎,12V20A 帶同步,91%的效率,不是很高啊,,
平均效率一般也就差不多吧
0
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2016-11-25 21:11
@417zhouge
用過(guò)1716的飄過(guò),當(dāng)時(shí)有個(gè)頻率上限值和下限值限制,頻率不能做到很寬,不知道這個(gè)1916是否也是一樣的?
LLC貌似都得限制吧
0
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2016-11-25 21:11
@qinzutaim
如果芯片有電流特性,當(dāng)然測(cè)試大范圍動(dòng)態(tài)負(fù)載啊,看看動(dòng)態(tài)時(shí)各點(diǎn)波形.
后面會(huì)測(cè)各種情況下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。
0
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2016-11-25 21:12
@dh18688703608
元器件應(yīng)力波形可靠性
這個(gè)貌似不完全取決于方案吧
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2016-11-27 19:14
@javike
LLC貌似都得限制吧

限制是需要的,比如頻率想從50-400k,但是做不到,只能50-300k,或者70-400k就比較難受。

0
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zvszcs
LV.12
18
2016-11-28 08:55
這個(gè)是恒壓電源不錯(cuò),直接測(cè)試短路狀態(tài)
0
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2016-11-28 09:24

關(guān)注

0
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2016-11-28 12:19

。。。。。。上接第1帖。。。。。。


來(lái)幾張細(xì)節(jié)特寫(xiě):

TEA1916系列包括TEA19161和TEA19162 兩顆IC





TEA1916A為L(zhǎng)LC控制器,TEA19162為APFC控制器。


正如標(biāo)題【首測(cè)】,我也沒(méi)有拿到關(guān)于這個(gè)DEMO的任何資料,但幾經(jīng)搜索,找到了點(diǎn)關(guān)于IC的介紹:







除了規(guī)格書(shū),就這點(diǎn)資料了。

最后這圖大概也許可能好像是這款DEMO的曲線,因?yàn)楣β什畈欢嗍堑摹9?/span>



同步整流IC

 2格TO-220的焊盤(pán)空著,用的2顆SO-8的MOSFET FET,輸出20A啊。。。。有沒(méi)有小小的嚇著!!!



APFC開(kāi)關(guān)管

最近總是在各種電源上看到英飛凌P6系列MOSFET的身影。



LLC 開(kāi)關(guān)管

寶刀未老的C3系列



諧振電容,MKP的哦



問(wèn)題來(lái)了:

這2個(gè)電感居然是并聯(lián)的,確定不是正負(fù)端各1個(gè)的哦。

為什么呢?這樣用有什么優(yōu)勢(shì),別告訴我是為了消耗庫(kù)存哦,哈哈哈。


附上相關(guān)資料:

TEA19161T規(guī)格書(shū)(LLC控制器):TEA19161T.pdf

TEA19162T規(guī)格書(shū)(APFC控制器):TEA19162T.pdf


TEA1995T規(guī)格書(shū)(同步整流控制器):TEA1995T.pdf


PSMN1R8-40YLC規(guī)格書(shū)(同步整流MOSFET):PSMN1R8-40YLC.pdf


。。。。。。。下接第27帖。。。。。。

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2016-11-28 17:24
@javike
。。。。。。上接第1帖。。。。。。來(lái)幾張細(xì)節(jié)特寫(xiě):TEA1916系列包括TEA19161和TEA19162兩顆IC[圖片][圖片]TEA1916A為L(zhǎng)LC控制器,TEA19162為APFC控制器。正如標(biāo)題【首測(cè)】,我也沒(méi)有拿到關(guān)于這個(gè)DEMO的任何資料,但幾經(jīng)搜索,找到了點(diǎn)關(guān)于IC的介紹:[圖片][圖片][圖片][圖片]除了規(guī)格書(shū),就這點(diǎn)資料了。最后這圖大概也許可能好像是這款DEMO的曲線,因?yàn)楣β什畈欢嗍堑摹9圖片]同步整流IC 2格TO-220的焊盤(pán)空著,用的2顆SO-8的MOSFETFET,輸出20A啊。。。。有沒(méi)有小小的嚇著!!![圖片]APFC開(kāi)關(guān)管最近總是在各種電源上看到英飛凌P6系列MOSFET的身影。[圖片]LLC開(kāi)關(guān)管寶刀未老的C3系列[圖片]諧振電容,MKP的哦[圖片]問(wèn)題來(lái)了:這2個(gè)電感居然是并聯(lián)的,確定不是正負(fù)端各1個(gè)的哦。為什么呢?這樣用有什么優(yōu)勢(shì),別告訴我是為了消耗庫(kù)存哦,哈哈哈。附上相關(guān)資料:TEA19161T規(guī)格書(shū)(LLC控制器):TEA19161T.pdfTEA19162T規(guī)格書(shū)(APFC控制器):TEA19162T.pdfTEA1995T規(guī)格書(shū)(同步整流控制器):TEA1995T.pdfPSMN1R8-40YLC規(guī)格書(shū)(同步整流MOSFET):PSMN1R8-40YLC.pdf。。。。。。。下接第27帖。。。。。。

電感用2個(gè)并聯(lián)比較好看,如果能測(cè)試傳導(dǎo)或者輻射的話,可以試試短1個(gè)或者短2個(gè)看有什么影響。

輸出整流不用大封裝,這個(gè),不太好理解。

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2016-11-28 17:25
@417zhouge
電感用2個(gè)并聯(lián)比較好看[圖片],如果能測(cè)試傳導(dǎo)或者輻射的話,可以試試短1個(gè)或者短2個(gè)看有什么影響。輸出整流不用大封裝,這個(gè),不太好理解。

短1個(gè)和短2個(gè)有區(qū)別?并聯(lián)的啊。。。

應(yīng)該是小的夠用吧

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2016-11-28 17:31
@javike
短1個(gè)和短2個(gè)有區(qū)別?并聯(lián)的啊。。。應(yīng)該是小的夠用吧

大意了,寫(xiě)錯(cuò),要拆掉一個(gè)才能知道。

當(dāng)然,如果有原廠的AE解釋?zhuān)鞘亲詈玫摹?

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米老鼠
LV.8
24
2016-11-29 09:43

來(lái)頂帖

說(shuō)說(shuō)為什么431的陽(yáng)極不直接接地,要串一個(gè)小電阻再接地

0
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2016-11-29 11:08
j版呀  再更點(diǎn)  
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2016-11-29 14:34
@米老鼠
來(lái)頂帖[圖片]說(shuō)說(shuō)為什么431的陽(yáng)極不直接接地,要串一個(gè)小電阻再接地
哪里看到的?
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2016-11-29 15:38

。。。。。。上接第20帖。。。。。。


效率測(cè)試:



本來(lái)想測(cè)下待機(jī)功耗的,結(jié)果。。。。。。


功率計(jì)不給力,待機(jī)功耗測(cè)不到


說(shuō)明:

1. K2700 采用MX+B功能通過(guò)采集外置0.5級(jí)分流器的壓降轉(zhuǎn)換電流顯示監(jiān)測(cè)輸出電流。

2. AG34401A檢測(cè)DEMO輸出電壓。

3. HP3440A檢測(cè)APFC輸出母線電壓。

4. 8713B1檢測(cè)輸入功率、PF值、電壓、電流。

5. PLZ1003W帶載。



輸入90V滿載:

效率=12.1788*20.00279/274.6=88.7145%



輸入100V滿載:

效率=12.1806*20.00768/272.6=89.4004%



輸入240V滿載:

效率=12.1819*20.01203/265.1=91.9595%



輸入264V滿載:

效率=12.1826*20.01318/264.6=92.1438%


34401A的電壓檔內(nèi)阻為10M歐姆:

APFC輸出母線按390V計(jì)算疊加功耗為:390*390/10000000=0.01521W

DEMO輸出12V疊加功耗為:12*12/10000000=0.0000144W

如果減去這個(gè)疊加的損耗,以上測(cè)試的效率會(huì)再高0.5%

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米老鼠
LV.8
28
2016-11-29 18:14
@javike
哪里看到的?
圖上啊,應(yīng)該我沒(méi)看錯(cuò)
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2016-11-30 16:20
@米老鼠
圖上啊,應(yīng)該我沒(méi)看錯(cuò)
呃。。。
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2016-11-30 17:49
@javike
。。。。。。上接第20帖。。。。。。效率測(cè)試:[圖片]本來(lái)想測(cè)下待機(jī)功耗的,結(jié)果。。。。。。[圖片][圖片]功率計(jì)不給力,待機(jī)功耗測(cè)不到說(shuō)明:1.K2700采用MX+B功能通過(guò)采集外置0.5級(jí)分流器的壓降轉(zhuǎn)換電流顯示監(jiān)測(cè)輸出電流。2.AG34401A檢測(cè)DEMO輸出電壓。3.HP3440A檢測(cè)APFC輸出母線電壓。4.8713B1檢測(cè)輸入功率、PF值、電壓、電流。5.PLZ1003W帶載。[圖片]輸入90V滿載:效率=12.1788*20.00279/274.6=88.7145%[圖片]輸入100V滿載:效率=12.1806*20.00768/272.6=89.4004%[圖片]輸入240V滿載:效率=12.1819*20.01203/265.1=91.9595%[圖片]輸入264V滿載:效率=12.1826*20.01318/264.6=92.1438%34401A的電壓檔內(nèi)阻為10M歐姆:APFC輸出母線按390V計(jì)算疊加功耗為:390*390/10000000=0.01521WDEMO輸出12V疊加功耗為:12*12/10000000=0.0000144W如果減去這個(gè)疊加的損耗,以上測(cè)試的效率會(huì)再高0.5%

接下來(lái)測(cè)試波形。。。


首先測(cè)試下輸出紋波:


300M帶寬全開(kāi)時(shí)的輸出電壓和電流紋波。

電壓紋波為:0.212/12=1.7667%

電流紋波為:0.072/20=0.3600%


值得驚喜的是:

在5mS的大時(shí)基和2GSa/s的高采樣率下,輸出電流沒(méi)有工頻紋波。


放大看看細(xì)節(jié):


LLC固有的開(kāi)關(guān)噪音還是存在,但已經(jīng)很小很小了。


帶寬限制到20M再看看:


帶寬限制到20M以后,紋波明顯減小了很多。

電壓紋波為:0.116/12=0.9667%

電流紋波為:0.0472/20=0.236%


將幅值檔位加大1倍獲得更精細(xì)的細(xì)節(jié):


此時(shí)測(cè)得的紋波更小一點(diǎn),或許是檔位的誤差吧,不過(guò)一般更精細(xì)的檔位精度更高。看看此時(shí)的紋波:

電壓紋波為:0.114/12=0.95%

電流紋波為:0.0436/20=0.218%


放大看看細(xì)節(jié):


電流紋波上的開(kāi)關(guān)噪音基本看不到了。


不知道給LLC增加一顆儲(chǔ)能電感會(huì)不會(huì)完全抑制掉這個(gè)開(kāi)關(guān)噪音,這個(gè)就期待大家去嘗試了。


。。。。。。未完,待續(xù)。。。。。。

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2016-12-01 14:21
@javike
接下來(lái)測(cè)試波形。。。首先測(cè)試下輸出紋波:[圖片]300M帶寬全開(kāi)時(shí)的輸出電壓和電流紋波。電壓紋波為:0.212/12=1.7667%電流紋波為:0.072/20=0.3600%值得驚喜的是:在5mS的大時(shí)基和2GSa/s的高采樣率下,輸出電流沒(méi)有工頻紋波。放大看看細(xì)節(jié):[圖片]LLC固有的開(kāi)關(guān)噪音還是存在,但已經(jīng)很小很小了。帶寬限制到20M再看看:[圖片]帶寬限制到20M以后,紋波明顯減小了很多。電壓紋波為:0.116/12=0.9667%電流紋波為:0.0472/20=0.236%將幅值檔位加大1倍獲得更精細(xì)的細(xì)節(jié):[圖片]此時(shí)測(cè)得的紋波更小一點(diǎn),或許是檔位的誤差吧,不過(guò)一般更精細(xì)的檔位精度更高。看看此時(shí)的紋波:電壓紋波為:0.114/12=0.95%電流紋波為:0.0436/20=0.218%放大看看細(xì)節(jié):[圖片]電流紋波上的開(kāi)關(guān)噪音基本看不到了。不知道給LLC增加一顆儲(chǔ)能電感會(huì)不會(huì)完全抑制掉這個(gè)開(kāi)關(guān)噪音,這個(gè)就期待大家去嘗試了。。。。。。。未完,待續(xù)。。。。。。

接下了測(cè)試波形:

首先是空載開(kāi)機(jī)LLC部分的波形:

說(shuō)明:

1通道(黃色):測(cè)試下管驅(qū)動(dòng)電壓VGS波形

2通道(粉色):測(cè)試上管驅(qū)動(dòng)電壓VGS波形

3通道(藍(lán)色):測(cè)試輸出電壓Vout波形

4通道(綠色):測(cè)試輸出電流Iout波形

從波形圖中可以看出,開(kāi)機(jī)后輸出電壓是步進(jìn)式遞增爬升,當(dāng)輸出電壓達(dá)到4V左右時(shí),直接攀升至12V額定輸出。

同時(shí),下管的驅(qū)動(dòng)電壓幾乎是一直保持高電平輸出的。

當(dāng)然,是幾乎,實(shí)際并不是這樣,不然輸出電壓怎么會(huì)升呢。


下面展開(kāi)看看各個(gè)細(xì)節(jié):

為了不占用過(guò)多的篇幅,這張細(xì)節(jié)圖特地按示波器約1:1輸出分辨率陣列,分辨率為2560*1600,可以點(diǎn)擊放大查看。

從圖中可以看出各個(gè)關(guān)鍵時(shí)段的動(dòng)作波形。

輸出電壓步進(jìn)遞增的那個(gè)區(qū)間,其實(shí)是有上管驅(qū)動(dòng)參與進(jìn)來(lái)的,時(shí)間非常短,但非常有規(guī)律。

上管每次連續(xù)輸出6個(gè)占空比約30%左右的脈沖時(shí),輸出電壓上升一個(gè)臺(tái)階。

而在電壓攀升至12V這個(gè)期間,上下管的驅(qū)動(dòng)是連續(xù)的,占空比約30~40%之間。

當(dāng)電壓上升至12V后,輸出脈沖開(kāi)始斷續(xù),但同時(shí)也是非常有規(guī)律的,3個(gè)脈沖一組,慢慢加大間隔時(shí)間。

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