TI PFC+LLC解决方案在工业电源中的应用-电子研习社

TI PFC+LLC解决方案在工业电源中的应用-电子研习社-TI工程师

主要内容：
 PFC LLC的明星产品和解决方案：大功率PFC，LLC控制器UCC25630X
 工业应用中TI的解决方案
 TI的网络资源

下图所示为常见的工业电源拓扑：

PFC LLC的明星产品和解决方案：
下图所示为PFC控制器的产品线推荐：

UCC28180是一个8pin芯片，易于使用。
UCC28070是一个双相的PFC芯片，减少了VFF引脚。

UCC25630是TI的LLC控制器。在设计LLC电路中面临着下面一些问题：瞬态响应、待机功耗、轻载高效、容性区保护、成本等。UCC25630芯片使用了混合迟滞控制模式（Hybird Hysteretic Control），大大提高了负载瞬态响应的性能。在掉电的时候，IC内部集成了X电容放电电路。35K-1MHz开关频率。

下面图片是混合迟滞模式和传统电压控制模式的区别：混合迟滞模式相当于电流控制模式。电压控制模式是一个二阶系统，设计起来比较困难，而HHC是一个一阶控制系统。HHC使用了一个pin脚使用电容分压采集谐振腔内的电流采样。可以增加动态响应性能。

待机功耗，在芯片内部也是有所优化。内部使用上拉电流源取代传统的上拉电阻，大大降低功耗，且不会对环路带宽进行影响。如下图所示为结构的对比。

容性区保护。如果LLC进入容性区，由于MOS体二极管有反向恢复时间，可能造成半桥直通造成器件损毁。在UCC25630内部集成了检测谐振电流极性的电路，在上管开通的时候，谐振电路应该是正向的，在下管开通的时候，谐振电流应该是负向的，这样是感性区域，如果检测到进入了容性区，将不会进入正常的MOS开通，实现了容性区保护的功能，增加可靠性。如下图所示。

高压启动的功能，如下图。有专门的pin交通过电阻接到外面高压交流电源上，在交流电源上电的时候，通过内部的JFET对VCCpin脚上的电容充电，当电容电压超过芯片的阈值之后，会通过RVCC输出一个12V电压供给前级PFC，当前级PFC正常工作之后，LLC也可以正常工作。

因为UCC25630的动态性能比较好，所以可以省去一些输出电容。
UCC25630具有4个版本，便于去选择，如下图。

工业应用中TI的解决方案：
TI在很多方面都有解决方案。这里主要对照明和电力输送两个方案进行了说明。

TI的UCC28180+UCC28950移相全桥控制器（PMP8740），可以实现更高功率的设计。并且UCC28950有同步pin脚便于模块间进行并联。
在大功率方面，LLC要实现较大功率一般使用交错模式，因为控制复杂，一般使用DSP进行数字控制。

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