LLC 諧振電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
諧振電源LLC是一種高效率、高性能的電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備、通信設(shè)備等領(lǐng)域。其工作原理主要基于LLC諧振變換器的特性，通過(guò)合理設(shè)計(jì)電路參數(shù)和控制策略，實(shí)現(xiàn)高效能轉(zhuǎn)換和穩(wěn)定輸出。
諧振電源LLC采用LLC諧振變換器作為核心部件。LLC諧振變換器由電感L、電容C和磁性元件組成，通過(guò)諧振電路實(shí)現(xiàn)零電壓開關(guān)(ZVS)和零電流開關(guān)(ZCS)，降低開關(guān)損耗，提高轉(zhuǎn)換效率。LLC諧振變換器能夠?qū)崿F(xiàn)零電壓輸出(ZVS)，減小輸出波紋，提高輸出電壓穩(wěn)定性。
諧振電源LLC在控制策略上具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。通過(guò)合理設(shè)計(jì)控制算法和參數(shù)，實(shí)現(xiàn)電路的快速響應(yīng)和穩(wěn)定性控制。同時(shí)，諧振電源LLC還可以實(shí)現(xiàn)多種保護(hù)功能，如過(guò)載保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)等，保障電源和負(fù)載設(shè)備的安全運(yùn)行。
總的來(lái)說(shuō)，諧振電源LLC具有高效率、高性能、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，是一種理想的電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
一、前言
RSC6218A是一款可以滿足4項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)秀產(chǎn)品：①2024年8月1日要實(shí)施的《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GBT0034-2024;②2024年07月01日起實(shí)施的《電磁兼容限值 第1部分：諧波電流發(fā)射限值(設(shè)備每相輸入電流≤16A)》GB17625.1-2022;③已實(shí)施的教育照明標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 36876-2018;④已實(shí)施的歐盟新版ERP EU2019/2020;本篇分享的是應(yīng)用RSC6218A設(shè)計(jì)18W高效率電源驅(qū)動(dòng)的案例。
二、RSC6218A 18W案例
開關(guān)電源的開關(guān)特性會(huì)使電源的MOS與變壓器產(chǎn)生電磁兼容方面的干擾，優(yōu)秀的PCB Layout可以解決電磁兼容問(wèn)題，同時(shí)也可有效避免干擾源的擴(kuò)大;如圖結(jié)合實(shí)例說(shuō)明RSC6218A系列LLC諧振電源方案PCB的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，提升LLC諧振方案的穩(wěn)定性。
1、嚴(yán)格遵循功率“地”、信號(hào)“地”分離的原則，如圖示例中CS電阻的地單點(diǎn)連到高壓電解CE1的負(fù)端處;芯片地是重點(diǎn)，LAYOUT時(shí)注意：①芯片的AGND，F(xiàn)B下偏電阻的“地”先回到VCC的電容C5“地”，然后再回到CE1的負(fù)端處;②芯片的PGND單點(diǎn)連到高壓電解CE1的負(fù)端處;
2、減小主功率環(huán)路的面積，包括諧振腔回路、開關(guān)功率回路、負(fù)載電流回路，可有效減少干擾源的擴(kuò)大;如圖示例中加粗線的部分走線銅箔;
3、自舉升壓回路注意點(diǎn)，自舉二極管與電容的結(jié)點(diǎn)靠近PIN10之HB腳，可避免外來(lái)干擾引入，影響系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)工作;
4、FB引腳的上偏與下偏采樣電阻和濾波電容的結(jié)點(diǎn)一定要靠近芯片PIN14之FB腳，否則會(huì)影響OVP點(diǎn)以及可拉載的電壓點(diǎn)，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性;
5、CS引腳的取樣電阻R11應(yīng)靠近芯片PIN15之CS腳，并且要遠(yuǎn)離存在較高di/dt的走線，減少造成恒流點(diǎn)不穩(wěn)定因素;
6、在使用散熱器時(shí)，散熱器上會(huì)有高頻電流流過(guò)，所以散熱器應(yīng)就近接“地”，這樣可減少干擾源的擴(kuò)大;
7、芯片背面PCB正上方盡量不要放置與芯片的“地”存在較高動(dòng)態(tài)電壓差的器件，例如變壓器、臥躺式且大平面緊貼PCB朝下的TO-220封裝MOSFET;
8、諧振電感與電流互感器在線路中放置的位置可以調(diào)整，LAYOUT時(shí)可以根據(jù)實(shí)際布線需要放置，方便走線取樣與產(chǎn)品穩(wěn)定性。
三、關(guān)鍵器件的設(shè)計(jì)指導(dǎo)與選料規(guī)格
簡(jiǎn)潔可靠的理論指導(dǎo)，優(yōu)化關(guān)鍵器件的范圍與選料規(guī)格，讓工程師朋友們?cè)O(shè)計(jì)LLC方案變得有理有據(jù)，通俗易懂，輕松應(yīng)對(duì)客戶開案的需求。
四、實(shí)際物料清單BOM分享
瑞森半導(dǎo)體提供完善的設(shè)計(jì)參考資料與廣大工程師朋友進(jìn)行分享，用心做好芯片，用心做好服務(wù)，愿與客戶共成長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)共贏的目標(biāo)。
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