半橋LLC諧振轉換器的設計技巧及解決方案

　　對于半橋LLC諧振轉換器的設計而言，還涉及到其它的一些重要因素，如初級電流和諧振電容的參數確定、次級整流設計和輸出電容參數的確定、諧振電感的平衡性、變壓器繞組參數的確定和變壓器的制作等。這些進(jìn)一步的設計信息可以聯(lián)系安森美半導體獲得。

　　安森美半導體的半橋LLC諧振轉換器解決方案NCP1395/NCP1396

　　作為全球領(lǐng)先的高能效電源半導體解決方案供應商，安森美半導體提供的半橋LLC諧振轉換器解決方案包括NCP1395和NCP1396控制器。NCP1396是一款更新的器件，內置驅動(dòng)器。它們均為為構建可靠及穩固的諧振模式開(kāi)關(guān)電源提供了所有必需功能，具有極低的待機能耗。它們的關(guān)鍵特性包括：50kHz至1.0MHz的寬廣頻率范圍（NCP1395）、可調節的死區時(shí)間(dead time)、可調節的軟啟動(dòng)、可調節的最小和最大頻率漂移、低啟動(dòng)電流、欠壓檢測、可調節的故障定時(shí)器間隔和跳周期可能性等。

　　NCP1396的獨特架構包括一個(gè)500kHz的壓控振蕩器，由于在諧振電路結構中避開(kāi)諧振尖峰相當重要，因此為了將轉換器安排在正確的工作區域，NCP1396內置了可調節且精確的最低開(kāi)關(guān)頻率，通過(guò)專(zhuān)有高電壓技術(shù)支持，這款控制器應用在能夠接受高達600V本體電壓半橋式應用的自舉MOSFET驅動(dòng)電路上。此外，可調整的死區時(shí)間可以幫助解決上方與下方晶體管相互傳導的問(wèn)題，同時(shí)確保一次端開(kāi)關(guān)在所有負載情況下的零電壓轉換(ZVS)，并輕松實(shí)現跳周期模式來(lái)改善待機能耗以及空載時(shí)的工作效率。

　　NCP1396/5具備多重保護功能，提供更好的電路保護，帶來(lái)更安全的轉換器設計而不增加電路的復雜度，NCP1396/5的各種強化保護功能包括有反饋環(huán)路失效偵測、快速與低速事件輸入，以及可以避免在低輸入電壓下工作的電源電壓過(guò)低偵測等。

　　面向各種多樣化的電源應用設計，NCP1396提供有兩種型號選擇：A和B。兩種型號的不同表現在：

　　1. 啟動(dòng)閥值不同，NCP1396A和NCP1396B分別是VCC=13.3V和VCC=10.5V(相應地NCP1395A和NCP1395B分別為VCC=12.8V和VCC=10V)；

　　2. 在釋出快速故障輸入時(shí)NCP1396A/NCP1395A不會(huì )激活軟啟動(dòng)功能，而NCP1396B/NCP1395B則會(huì )在快速故障輸入釋出時(shí)通過(guò)軟啟動(dòng)序列恢復工作。

　　從設計上來(lái)看，NCP1396A/NCP1395A推薦用于大功率消費類(lèi)應用設計，在這些設計中設計人員能夠使用外部啟動(dòng)電阻，而NCP1396B/NCP1395B更適合于工業(yè)/醫療應用，這些應用中的12V輔助電源能夠直接為芯片供電。

　　圖6：采用NCP1396A的安森美半導體GreenPoint 220瓦液晶電視電源參考設計。

　　本文小結

　　輸出功率在150~600W之間的液晶電視和等離子電視等應用要求開(kāi)關(guān)電源具有較高的功率密度和平滑的電磁干擾(EMI)信號，而且解決方案元器件數量少、性?xún)r(jià)比高。雖然開(kāi)關(guān)電源可以采用的拓撲結構眾多，但雙電感加單電容(LLC)串聯(lián)諧振轉換器在滿(mǎn)足這些應用要求方面擁有獨特的優(yōu)勢。本文主要分析了半橋LLC諧振轉換器的一些重要的設計考慮，如諧振電容和諧振電感的配置、工作狀態(tài)、建模和增益特性等。此外，還包括其它一些考慮因素，如初級電流和諧振電容的參數確定、次級整流設計和輸出電容參數的確定、諧振電感的平衡性、變壓器繞組參數的確定和變壓器的制作等。本文最后還簡(jiǎn)要介紹了安森美半導體的兩款高能效半橋LLC諧振轉換器解決方案NCP1395和NCP1396的主要特性及其應用設計側重點(diǎn)，方便客戶(hù)的應用設計，加快產(chǎn)品上市進(jìn)程。