LLC諧振變換器在全負載范圍內能精準實現主開關管零電壓開通(ZVS)和整流管零電流關斷(ZCS),堪稱中大功率開關電源設計中的“效率擔當”,本期芯朋微技術團隊帶來重磅解決方案,工業級電壓控制模式LLC諧振控制器PN8295W,針對經典芯片*6599應用痛點逐一突破。
供電抗沖擊能力,大幅升級
低側供電電壓自鉗位值從17V提升至24V,高側供電耐壓Vboot更是從618V躍升至700V,面對電壓波動更穩當;
外圍電路,極致精簡
內置低壓降自舉模塊,在500kHz工作頻率以內,無需額外并聯自舉二極管,即可安全驅動功率器件;
保護機制,靈活可靠
通過DIS引腳可靈活設置OTP、輸出過壓保護、輸入過壓保護等功能,且觸發保護后會自動進入auto-restart狀態,不鎖死;
功率器件應力,顯著降低
優化高低側占空比對稱性、死區精度,搭配Line保護“慢出快入”策略,助力軟開關更穩定實現;
腳位圖和訂購代碼

典型應用示意圖
PN8295W完全滿足工業級JEDEC可靠性標準,適應于工業網關電源、大功率充電設備、大功率LED驅動器等。

直擊四大應用痛點
01VCC和VBOOT耐壓高,抗沖擊能力更強
應用痛點:傳統LLC諧振控制器的VCC和VBOOT電壓低,對供電電壓波動敏感,抗電網沖擊能力弱。
優化方案:PN8295W高側供電耐壓相比競品從618V躍升至700V,面對電壓波動更穩當;同時,低側供電電壓自位值從17V提升至24V,降低供電電路的設計要求。
PN8295W與*6599的VCC和VB0OT耐壓對比如下:

02集成低壓降自舉二極管,無需外部井聯
應用痛點:傳統的自舉電路由一個外部高速恢復二極管DBOOT和一個自舉電容CBOOT組成。當低側MOSFET導通時,CBOOT通過DBOOT從VCC充電;而當高側MOSFET導通時,則由CBOOT提供其驅動所需的電源電壓。
芯片內部驅動及自舉供電電路示意圖:

優化方案:PN8295W內部集成了低壓降的自舉結構,無需外部并聯二極管。實測PN8295W內部自舉結構壓降明顯低于競品,可更好的保證上管MOSFET更充分導通。

03DIS外部保護后自動重啟,不鎖死
應用痛點:經典芯片*6599的DIS引腳觸發保護后會鎖死,需要輸入掉電重啟后恢復,這大大限制了電源保護電路的設計。
優化方案:PN8295W將該功能設計為自動重啟,其內部連接了遲滯比較器,當該引腳電壓超過VDIS(典型值1.85V)國值時,芯片立即停止工作。保護后當引腳電壓降至典型值1.8V后,芯片經過DELAY引腳充放電過程后,芯片重啟。
DIS引腳可以用來實現外部NTC過溫保護(OTP)、輸出過壓保護(OVP)等關鍵的外部故障保護。若系統中不需要使用該功能,DIS引腳可直接接地,以避免誤觸發保護邏輯。
以輸出過壓保護為例,DIS引腳實現輸出過壓保護的電路圖和工作波形圖如下:

04Line保護“慢出快入”,降低功率器件電壓電流應力
應用痛點:輸入電壓越低,LLC諧振變換器工作頻率越低,電流應力越大。
優化方案:PN8295W通過line保護的”慢出快入”策略,減小啟機或關機瞬態下的諧振腔電流,降低功率器件電壓電流應力。
輸入欠壓保護VBNO觸發后,快速進入保護:

輸入欠壓保護VBNI觸發后延時15ms后解除保護,等待PFC級輸出電壓進一步升高后再開啟LLC。

LINE電壓檢測模塊內部電路示意圖如下:

電源啟機和關機工作波形圖分別如下:

PFC+LLC+SR整體解決方案
輸入電壓:90~265Vac
輸出規格:12V25A
DEMO尺寸:150mm(L)*77mm(W)*32mm(H)
THDi:滿足IEC61000-3-2 class D
轉換效率:滿足DoE6級能效

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原文標題:【直擊四大應用痛點】700V高性能LLC諧振控制器
文章出處:【微信號:chipown,微信公眾號:芯朋微電子】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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