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LLC 600W通信電源的設(shè)計(jì)考慮

最近接到一個(gè)案子,輸入90-264VAC,輸出兩組,48V/10A與12V/10A,計(jì)600W,兩組相互獨(dú)立不共地,兩組之間能承受1500VAC耐壓試驗(yàn).48V需要失效隔離,且需要與其它電源能均流.12V則不需要.效率要求>90%,尺寸為195*90*40mm.
打算將這個(gè)案子作一個(gè)案例,將我的一些實(shí)際的設(shè)計(jì)考慮記錄下來(lái),與大家交流.
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szjack
LV.6
2
2009-11-05 14:29
首先是主功率拓樸的選擇.PFC部分應(yīng)選擇CCM的BOOST電路,應(yīng)該沒(méi)有異議.12V/10A 120W這一組,有幾種選擇:
1.QRC反激結(jié)構(gòu),次級(jí)同步整流
2.正激(單管或雙管)次級(jí)同步整流
3.半橋LLC電路,二極管整流
48V/10A 480W這組,有以下幾中選擇:
1.雙管正激
2.半橋LLC電路
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xiezhen
LV.7
3
2009-11-05 14:51
@szjack
首先是主功率拓樸的選擇.PFC部分應(yīng)選擇CCM的BOOST電路,應(yīng)該沒(méi)有異議.12V/10A120W這一組,有幾種選擇:1.QRC反激結(jié)構(gòu),次級(jí)同步整流2.正激(單管或雙管)次級(jí)同步整流3.半橋LLC電路,二極管整流48V/10A480W這組,有以下幾中選擇:1.雙管正激2.半橋LLC電路
此帖已被刪除
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frank
LV.8
4
2009-11-05 15:09
@xiezhen
此帖已被刪除
0.9的效率是在什么電壓下的要求,如果是90V難度大了去了
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anjlin
LV.7
5
2009-11-05 15:34
@szjack
首先是主功率拓樸的選擇.PFC部分應(yīng)選擇CCM的BOOST電路,應(yīng)該沒(méi)有異議.12V/10A120W這一組,有幾種選擇:1.QRC反激結(jié)構(gòu),次級(jí)同步整流2.正激(單管或雙管)次級(jí)同步整流3.半橋LLC電路,二極管整流48V/10A480W這組,有以下幾中選擇:1.雙管正激2.半橋LLC電路
都用LLC做就OK了~~~~~~~效率就可以過(guò)90,12輸出路只占總功率的1/5;加個(gè)同步整流意義不大~~~~~~~用雙管正激或反激,你的效率肯定過(guò)不了90~~~~
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szjack
LV.6
6
2009-11-05 17:24
@frank
0.9的效率是在什么電壓下的要求,如果是90V難度大了去了
要求在220V輸入,40%-100%負(fù)載范圍.
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szjack
LV.6
7
2009-11-05 17:25
@anjlin
都用LLC做就OK了~~~~~~~效率就可以過(guò)90,12輸出路只占總功率的1/5;加個(gè)同步整流意義不大~~~~~~~用雙管正激或反激,你的效率肯定過(guò)不了90~~~~
我也是這樣想,在往LLC這邊靠,但還沒(méi)有決定.
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2009-11-06 12:36
@szjack
我也是這樣想,在往LLC這邊靠,但還沒(méi)有決定.
兩個(gè)都用LLC就可以了.我們的客戶(hù)就是這樣做的.是給華為的電源吧!!
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anjlin
LV.7
9
2009-11-06 13:52
@szjack
我也是這樣想,在往LLC這邊靠,但還沒(méi)有決定.
600w用LLC做很容易做~~~~~~~正/反激直接不用考慮~~~~~
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szjack
LV.6
10
2009-11-06 16:12
@szjack
我也是這樣想,在往LLC這邊靠,但還沒(méi)有決定.
先看12V這一路:
1.QRC反激同步整流,需要有較大的變壓器(120W),輸出紋波較大,效率較差;
2.正激的次級(jí)同步整流較復(fù)雜,比反激多一個(gè)輸出電感,但紋波較小,需要更高耐壓的開(kāi)關(guān)管(或兩個(gè)較低耐壓的開(kāi)關(guān)管);
3.LLC所需兩只開(kāi)關(guān)管耐壓與雙管正激相同,但它是ZVS軟開(kāi)關(guān),零開(kāi)通損耗和極小的關(guān)斷損耗,二極管為ZCS關(guān)斷,效率表現(xiàn)較好,但拓樸的可靠性較正激差,設(shè)計(jì)復(fù)雜.
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szjack
LV.6
11
2009-11-06 16:34
@szjack
先看12V這一路:1.QRC反激同步整流,需要有較大的變壓器(120W),輸出紋波較大,效率較差;2.正激的次級(jí)同步整流較復(fù)雜,比反激多一個(gè)輸出電感,但紋波較小,需要更高耐壓的開(kāi)關(guān)管(或兩個(gè)較低耐壓的開(kāi)關(guān)管);3.LLC所需兩只開(kāi)關(guān)管耐壓與雙管正激相同,但它是ZVS軟開(kāi)關(guān),零開(kāi)通損耗和極小的關(guān)斷損耗,二極管為ZCS關(guān)斷,效率表現(xiàn)較好,但拓樸的可靠性較正激差,設(shè)計(jì)復(fù)雜.
再48V這一組:
LLC半橋電路比雙管正激更適合于較高電壓輸出,沒(méi)有輸出電感,但需要一個(gè)諧振電感;次級(jí)整流管電壓應(yīng)力較低,但電流應(yīng)力較大;效率較雙管正激有較好表現(xiàn).
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2009-11-06 18:13
@szjack
再48V這一組:LLC半橋電路比雙管正激更適合于較高電壓輸出,沒(méi)有輸出電感,但需要一個(gè)諧振電感;次級(jí)整流管電壓應(yīng)力較低,但電流應(yīng)力較大;效率較雙管正激有較好表現(xiàn).
比較低的電壓應(yīng)力,和大的電流應(yīng)力,正好是肖特基的長(zhǎng)處.導(dǎo)通損耗降低可以提高一些效率.諧振電感也可以做到變壓器里面.
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szjack
LV.6
13
2009-11-06 18:24
@遠(yuǎn)方一風(fēng)
比較低的電壓應(yīng)力,和大的電流應(yīng)力,正好是肖特基的長(zhǎng)處.導(dǎo)通損耗降低可以提高一些效率.諧振電感也可以做到變壓器里面.
諧振電感是否要做到變壓器里面,我還在猶豫中.擔(dān)心這么大的功率,將諧振電感做到變壓器里面后,會(huì)產(chǎn)生熱問(wèn)題.
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szjack
LV.6
14
2009-11-08 22:45
@szjack
再48V這一組:LLC半橋電路比雙管正激更適合于較高電壓輸出,沒(méi)有輸出電感,但需要一個(gè)諧振電感;次級(jí)整流管電壓應(yīng)力較低,但電流應(yīng)力較大;效率較雙管正激有較好表現(xiàn).
已確定兩組都用LLC去實(shí)現(xiàn).下一步就是控制芯片的選擇了.
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ruohan
LV.9
15
2009-11-09 08:42
@szjack
已確定兩組都用LLC去實(shí)現(xiàn).下一步就是控制芯片的選擇了.
我也想做一個(gè)48V12.5A的電源,主要是結(jié)構(gòu)現(xiàn)在還沒(méi)有定下來(lái),
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desolate
LV.4
16
2009-11-09 10:15
直接有源箝位正激或LLC,出兩路,48V 和比12V稍高的一路,然后buck到12V,COST省一點(diǎn)
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jackylv
LV.2
17
2009-11-09 10:53
@desolate
直接有源箝位正激或LLC,出兩路,48V和比12V稍高的一路,然后buck到12V,COST省一點(diǎn)
英飛凌的C6系列Cool MOSFET 特別適用于LLC,性?xún)r(jià)比相當(dāng)高,有需要的聯(lián)系
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2009-11-09 12:51
@ruohan
我也想做一個(gè)48V12.5A的電源,主要是結(jié)構(gòu)現(xiàn)在還沒(méi)有定下來(lái),
可以用 One-cycle的PFC,UCC28019A或者ICE1PCS01.后面的DC/DC用LLC就可以了.UCC25600.
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szjack
LV.6
19
2009-11-09 22:13
@遠(yuǎn)方一風(fēng)
可以用One-cycle的PFC,UCC28019A或者ICE1PCS01.后面的DC/DC用LLC就可以了.UCC25600.
好建議,謝謝您!
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szjack
LV.6
20
2009-11-09 22:14
@desolate
直接有源箝位正激或LLC,出兩路,48V和比12V稍高的一路,然后buck到12V,COST省一點(diǎn)
兩組輸出需要相互隔離,能承受1500VAC的絕緣耐壓測(cè)試,所以您的方案就行不通了.
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ruohan
LV.9
21
2009-11-10 08:19
@遠(yuǎn)方一風(fēng)
可以用One-cycle的PFC,UCC28019A或者ICE1PCS01.后面的DC/DC用LLC就可以了.UCC25600.
能不能提供點(diǎn)UCC25600來(lái),看一下
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2009-11-10 10:13
@ruohan
能不能提供點(diǎn)UCC25600來(lái),看一下
107711257819113.pdf 107711257819123.pdf 可以參考一下上面的兩粉資料,Datasheet和Demo的評(píng)估資料.如果需要樣品可以站內(nèi)聯(lián)系.
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desolate
LV.4
23
2009-11-10 17:28
@szjack
兩組輸出需要相互隔離,能承受1500VAC的絕緣耐壓測(cè)試,所以您的方案就行不通了.
從變壓器出兩路隔離的.難道變壓器兩路之間不能承受1500VAC的耐壓測(cè)試?
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szjack
LV.6
24
2009-11-10 23:21
@desolate
從變壓器出兩路隔離的.難道變壓器兩路之間不能承受1500VAC的耐壓測(cè)試?
對(duì)不起,我理解錯(cuò)您的意思了.一個(gè)變壓器出兩路,用48V作主穩(wěn)壓,另一路BUCK到12V,不錯(cuò)的方案.只是擔(dān)心它的之間的交調(diào)問(wèn)題,一路空載,另一路滿(mǎn)載的時(shí)候,可能會(huì)出問(wèn)題.另外,這個(gè)案子要求一路出現(xiàn)故障(如輸出短路),不能影響另一路的正常輸出,所以這個(gè)方案也不是考慮之列.
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desolate
LV.4
25
2009-11-11 11:13
@szjack
對(duì)不起,我理解錯(cuò)您的意思了.一個(gè)變壓器出兩路,用48V作主穩(wěn)壓,另一路BUCK到12V,不錯(cuò)的方案.只是擔(dān)心它的之間的交調(diào)問(wèn)題,一路空載,另一路滿(mǎn)載的時(shí)候,可能會(huì)出問(wèn)題.另外,這個(gè)案子要求一路出現(xiàn)故障(如輸出短路),不能影響另一路的正常輸出,所以這個(gè)方案也不是考慮之列.
沒(méi)關(guān)系,大家交流交流而已了
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szjack
LV.6
26
2009-11-12 10:07
@szjack
已確定兩組都用LLC去實(shí)現(xiàn).下一步就是控制芯片的選擇了.
控制芯片的選擇,主要有四個(gè)部分:輔助電源芯片、PFC控制芯片、120W LLC控制芯片、480W LLC控制芯片.
今天先看看輔助電源芯片的選擇.因?yàn)檎麢C(jī)體積的限制,希望采用集成開(kāi)關(guān)的控制器,考慮散熱和安裝的折中,選擇DIP-8封裝的為最佳.經(jīng)綜合產(chǎn)品的可靠性、行業(yè)口啤及市場(chǎng)占有率等方面,選擇了Infineon的ICE3B0365.變壓器采用FEY15.3規(guī)格,貼在立式的PCB上.
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szjack
LV.6
27
2009-11-13 11:47
@szjack
控制芯片的選擇,主要有四個(gè)部分:輔助電源芯片、PFC控制芯片、120WLLC控制芯片、480WLLC控制芯片.今天先看看輔助電源芯片的選擇.因?yàn)檎麢C(jī)體積的限制,希望采用集成開(kāi)關(guān)的控制器,考慮散熱和安裝的折中,選擇DIP-8封裝的為最佳.經(jīng)綜合產(chǎn)品的可靠性、行業(yè)口啤及市場(chǎng)占有率等方面,選擇了Infineon的ICE3B0365.變壓器采用FEY15.3規(guī)格,貼在立式的PCB上.
接下來(lái)是PFC控制芯片的選擇.輸出功率600W,無(wú)疑要選CCM控制模式的.市面上流行的PFC CCM模式芯片很多,各大芯片廠商都有.如ST的L4981、TI的UC3854、UCC3817/8/9、UCC28019/A、IR的IR1150、INFINEON的ICE2PCS01/02、ONSEMI的NCP1653/4等.
出于簡(jiǎn)便和空間的考慮,最好選用8PIN的控制器,另外還考慮到芯片的通用性及易調(diào)試,最后將目標(biāo)鎖定在UCC28019A和ICE2PCS02這兩顆芯片上.
它們均為OCC單周期控制,腳位一致,功能相同,在不改變PCB的情況下,可以互換.且都是國(guó)際大廠的產(chǎn)品,很難決擇.請(qǐng)大家多多討論這兩顆芯片.
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allen-leon
LV.5
28
2009-11-13 14:18
@desolate
直接有源箝位正激或LLC,出兩路,48V和比12V稍高的一路,然后buck到12V,COST省一點(diǎn)
請(qǐng)問(wèn)一下,LLC能做+5V輸出的么?
請(qǐng)大家指點(diǎn)一下.
最近接到一個(gè)90%效率的案子.在選拓?fù)渲?
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ruohan
LV.9
29
2009-11-13 15:37
@遠(yuǎn)方一風(fēng)
107711257819113.pdf107711257819123.pdf可以參考一下上面的兩粉資料,Datasheet和Demo的評(píng)估資料.如果需要樣品可以站內(nèi)聯(lián)系.
這個(gè)你有DEMO嗎,
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anson_wong
LV.4
30
2009-11-13 21:50
@szjack
對(duì)不起,我理解錯(cuò)您的意思了.一個(gè)變壓器出兩路,用48V作主穩(wěn)壓,另一路BUCK到12V,不錯(cuò)的方案.只是擔(dān)心它的之間的交調(diào)問(wèn)題,一路空載,另一路滿(mǎn)載的時(shí)候,可能會(huì)出問(wèn)題.另外,這個(gè)案子要求一路出現(xiàn)故障(如輸出短路),不能影響另一路的正常輸出,所以這個(gè)方案也不是考慮之列.
這么搞豈不是要兩個(gè)DCDC了?
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szjack
LV.6
31
2009-11-13 21:51
@allen-leon
請(qǐng)問(wèn)一下,LLC能做+5V輸出的么?請(qǐng)大家指點(diǎn)一下.最近接到一個(gè)90%效率的案子.在選拓?fù)渲?
如果單純論LLC這個(gè)拓樸,輸出多少V跟拓樸沒(méi)太大關(guān)系.但在5V輸出的電路中,輸出電流一般較大,整流通態(tài)損耗是一個(gè)非常值得關(guān)注的問(wèn)題.
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