LLC 串聯(lián)諧振變換器 FSFR2100

傳統(tǒng)的 LC 串聯(lián)諧振開關(guān)電源|0">開關(guān)電源為了實(shí)現(xiàn)小型化，被迫提高其工作頻率．以減小濾波電感和開關(guān)變壓器的體積。但頻率的提高卻使開關(guān)損耗增加而效率下降，且開關(guān)噪聲變大。

LLC串聯(lián)諧振變換器|0">變換器主要采用電流諧振、只在開關(guān)從 ON 到 0FF 及 OFF 到 ON 期間是電壓諧振，其開關(guān)波形為正弦波，因而在給開關(guān)元件加上電壓時(shí)，不會流過大電流；而且利用開關(guān)元件的寄生電容實(shí)現(xiàn)零電壓開關(guān) (ZVS) ，可制成高頻、高效及噪聲極低的變換器。

傳統(tǒng) LC 串聯(lián)諧振變換器電路如圖 1 所示 ( 去掉 Lm) 。 Lr 為開關(guān)變壓器漏感， Cr 為諧振電容， Tr1 和 Tr2 分別用具有微小靜寂時(shí)間的 50 ％ N 占比驅(qū)動。由于在 h 與 Cr 的諧振頻率 f0 時(shí)，輸入輸出增益最大為 1 倍，為了穩(wěn)定輸出電壓，有必要提高工作頻率。但在理論上?？蛰d時(shí)須將頻率提高到無限大，才能穩(wěn)定工作。這是 LC 串聯(lián)諧振變換器的缺點(diǎn)。

增加 Lm 就是 LLC 串聯(lián)諧振變換器電路。與 LC 串聯(lián)諧振變換器不同，在開關(guān)變壓器的一次側(cè)并聯(lián)了小電感量的勵(lì)磁電感 Lm ， Lm 的電感量僅是漏感 Lr 的 3-8 倍；此外，變壓器的磁芯留有氣隙，以適應(yīng)小的勵(lì)磁電感。

FSFR2100 是單片 LLC 串聯(lián)諧振變換器 IC ，包含了 LLC 串聯(lián)諧振變換器的全部功能：內(nèi)部 FET 的 VDs=600V ．導(dǎo)通電阻 0 ． 32 Ω，體二極管的 tn=120ns ?！耢o寂時(shí)間為固定的 350ns ?！窆ぷ黝l率 300kHz 以上?！窨沙炭氐妮p負(fù)載周期跳躍工作?！窭每刂贫?(CON) 可遙控 ON ／ OFF ?！褫斎脒^電壓保護(hù)?！襁^電流保護(hù) ( 檢出電壓 0 ． 6V) ?！駸釗舸┻^電流保護(hù)電路 ( 檢出電壓 0 ． 9V) ?！襁^熱保護(hù)電路?！褡罡?、最低工作頻率設(shè)定。●保證穩(wěn)定輸出的頻率控制。

FSFR 2100 的①腳 (VDL) 為內(nèi)部 FET 漏極電壓端；②腳 (CON) 為控制端， 0 ． 4V 以下停止工作， 0 ． 6V 以上正常工作，與光電耦合器連接可實(shí)現(xiàn)周期跳躍工作；③腳 (RT) 為頻率控制端，利用光電耦合器恒壓控制．以及最高、最低頻率和軟啟動設(shè)定；④腳 (CS) 為過電流檢出端， 0 ． 6V 動作， 0 ． 9V 熱擊穿過流保護(hù)動作，需接 CR 濾波器；⑤腳 (SG) 為信號地，與 PG 端子在控制電路的地作一點(diǎn)連接；⑥腳 (PG) 為電源地，低位 FET 的源極；⑦腳 (LVcc) 為控制電路電源端， 25 Vmax ，啟動電壓 14 ． 5Vtyp ，停止電壓 11 ． 3Vtyp ；⑧腳 (NC) 為空腳；⑨腳 (HVcc) 為高位 FET 驅(qū)動電源，通常 LVcc ：由電荷泵提供，對地電壓 625Vmax ；⑩腳 (VCTR) 為高、低位 FET 的連接點(diǎn)。

圖 2 是 IC 內(nèi)部框圖，圖 3 是應(yīng)用電路。輸入電壓為 D(B40V-400V ：輸出容量 24V ／ 8A 、 192W ： T1 的一次線圈 36 匝．電感 630 μ ( 包括勵(lì)磁電感 4951xH 和漏感 135 μ H) ；兩個(gè)二次線圈各 4 匝；諧振電容 22nF 。