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LLC 600W通信電源的設計考慮

最近接到一個案子,輸入90-264VAC,輸出兩組,48V/10A與12V/10A,計600W,兩組相互獨立不共地,兩組之間能承受1500VAC耐壓試驗.48V需要失效隔離,且需要與其它電源能均流.12V則不需要.效率要求>90%,尺寸為195*90*40mm.
打算將這個案子作一個案例,將我的一些實際的設計考慮記錄下來,與大家交流.
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szjack
LV.6
2
2009-11-05 14:29
首先是主功率拓樸的選擇.PFC部分應選擇CCM的BOOST電路,應該沒有異議.12V/10A 120W這一組,有幾種選擇:
1.QRC反激結構,次級同步整流
2.正激(單管或雙管)次級同步整流
3.半橋LLC電路,二極管整流
48V/10A 480W這組,有以下幾中選擇:
1.雙管正激
2.半橋LLC電路
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xiezhen
LV.7
3
2009-11-05 14:51
@szjack
首先是主功率拓樸的選擇.PFC部分應選擇CCM的BOOST電路,應該沒有異議.12V/10A120W這一組,有幾種選擇:1.QRC反激結構,次級同步整流2.正激(單管或雙管)次級同步整流3.半橋LLC電路,二極管整流48V/10A480W這組,有以下幾中選擇:1.雙管正激2.半橋LLC電路
此帖已被刪除
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frank
LV.8
4
2009-11-05 15:09
@xiezhen
此帖已被刪除
0.9的效率是在什么電壓下的要求,如果是90V難度大了去了
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anjlin
LV.7
5
2009-11-05 15:34
@szjack
首先是主功率拓樸的選擇.PFC部分應選擇CCM的BOOST電路,應該沒有異議.12V/10A120W這一組,有幾種選擇:1.QRC反激結構,次級同步整流2.正激(單管或雙管)次級同步整流3.半橋LLC電路,二極管整流48V/10A480W這組,有以下幾中選擇:1.雙管正激2.半橋LLC電路
都用LLC做就OK了~~~~~~~效率就可以過90,12輸出路只占總功率的1/5;加個同步整流意義不大~~~~~~~用雙管正激或反激,你的效率肯定過不了90~~~~
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szjack
LV.6
6
2009-11-05 17:24
@frank
0.9的效率是在什么電壓下的要求,如果是90V難度大了去了
要求在220V輸入,40%-100%負載范圍.
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szjack
LV.6
7
2009-11-05 17:25
@anjlin
都用LLC做就OK了~~~~~~~效率就可以過90,12輸出路只占總功率的1/5;加個同步整流意義不大~~~~~~~用雙管正激或反激,你的效率肯定過不了90~~~~
我也是這樣想,在往LLC這邊靠,但還沒有決定.
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2009-11-06 12:36
@szjack
我也是這樣想,在往LLC這邊靠,但還沒有決定.
兩個都用LLC就可以了.我們的客戶就是這樣做的.是給華為的電源吧!!
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anjlin
LV.7
9
2009-11-06 13:52
@szjack
我也是這樣想,在往LLC這邊靠,但還沒有決定.
600w用LLC做很容易做~~~~~~~正/反激直接不用考慮~~~~~
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szjack
LV.6
10
2009-11-06 16:12
@szjack
我也是這樣想,在往LLC這邊靠,但還沒有決定.
先看12V這一路:
1.QRC反激同步整流,需要有較大的變壓器(120W),輸出紋波較大,效率較差;
2.正激的次級同步整流較復雜,比反激多一個輸出電感,但紋波較小,需要更高耐壓的開關管(或兩個較低耐壓的開關管);
3.LLC所需兩只開關管耐壓與雙管正激相同,但它是ZVS軟開關,零開通損耗和極小的關斷損耗,二極管為ZCS關斷,效率表現較好,但拓樸的可靠性較正激差,設計復雜.
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szjack
LV.6
11
2009-11-06 16:34
@szjack
先看12V這一路:1.QRC反激同步整流,需要有較大的變壓器(120W),輸出紋波較大,效率較差;2.正激的次級同步整流較復雜,比反激多一個輸出電感,但紋波較小,需要更高耐壓的開關管(或兩個較低耐壓的開關管);3.LLC所需兩只開關管耐壓與雙管正激相同,但它是ZVS軟開關,零開通損耗和極小的關斷損耗,二極管為ZCS關斷,效率表現較好,但拓樸的可靠性較正激差,設計復雜.
再48V這一組:
LLC半橋電路比雙管正激更適合于較高電壓輸出,沒有輸出電感,但需要一個諧振電感;次級整流管電壓應力較低,但電流應力較大;效率較雙管正激有較好表現.
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2009-11-06 18:13
@szjack
再48V這一組:LLC半橋電路比雙管正激更適合于較高電壓輸出,沒有輸出電感,但需要一個諧振電感;次級整流管電壓應力較低,但電流應力較大;效率較雙管正激有較好表現.
比較低的電壓應力,和大的電流應力,正好是肖特基的長處.導通損耗降低可以提高一些效率.諧振電感也可以做到變壓器里面.
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szjack
LV.6
13
2009-11-06 18:24
@遠方一風
比較低的電壓應力,和大的電流應力,正好是肖特基的長處.導通損耗降低可以提高一些效率.諧振電感也可以做到變壓器里面.
諧振電感是否要做到變壓器里面,我還在猶豫中.擔心這么大的功率,將諧振電感做到變壓器里面后,會產生熱問題.
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szjack
LV.6
14
2009-11-08 22:45
@szjack
再48V這一組:LLC半橋電路比雙管正激更適合于較高電壓輸出,沒有輸出電感,但需要一個諧振電感;次級整流管電壓應力較低,但電流應力較大;效率較雙管正激有較好表現.
已確定兩組都用LLC去實現.下一步就是控制芯片的選擇了.
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ruohan
LV.9
15
2009-11-09 08:42
@szjack
已確定兩組都用LLC去實現.下一步就是控制芯片的選擇了.
我也想做一個48V12.5A的電源,主要是結構現在還沒有定下來,
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desolate
LV.4
16
2009-11-09 10:15
直接有源箝位正激或LLC,出兩路,48V 和比12V稍高的一路,然后buck到12V,COST省一點
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jackylv
LV.2
17
2009-11-09 10:53
@desolate
直接有源箝位正激或LLC,出兩路,48V和比12V稍高的一路,然后buck到12V,COST省一點
英飛凌的C6系列Cool MOSFET 特別適用于LLC,性價比相當高,有需要的聯系
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2009-11-09 12:51
@ruohan
我也想做一個48V12.5A的電源,主要是結構現在還沒有定下來,
可以用 One-cycle的PFC,UCC28019A或者ICE1PCS01.后面的DC/DC用LLC就可以了.UCC25600.
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szjack
LV.6
19
2009-11-09 22:13
@遠方一風
可以用One-cycle的PFC,UCC28019A或者ICE1PCS01.后面的DC/DC用LLC就可以了.UCC25600.
好建議,謝謝您!
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szjack
LV.6
20
2009-11-09 22:14
@desolate
直接有源箝位正激或LLC,出兩路,48V和比12V稍高的一路,然后buck到12V,COST省一點
兩組輸出需要相互隔離,能承受1500VAC的絕緣耐壓測試,所以您的方案就行不通了.
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ruohan
LV.9
21
2009-11-10 08:19
@遠方一風
可以用One-cycle的PFC,UCC28019A或者ICE1PCS01.后面的DC/DC用LLC就可以了.UCC25600.
能不能提供點UCC25600來,看一下
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2009-11-10 10:13
@ruohan
能不能提供點UCC25600來,看一下
107711257819113.pdf 107711257819123.pdf 可以參考一下上面的兩粉資料,Datasheet和Demo的評估資料.如果需要樣品可以站內聯系.
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desolate
LV.4
23
2009-11-10 17:28
@szjack
兩組輸出需要相互隔離,能承受1500VAC的絕緣耐壓測試,所以您的方案就行不通了.
從變壓器出兩路隔離的.難道變壓器兩路之間不能承受1500VAC的耐壓測試?
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szjack
LV.6
24
2009-11-10 23:21
@desolate
從變壓器出兩路隔離的.難道變壓器兩路之間不能承受1500VAC的耐壓測試?
對不起,我理解錯您的意思了.一個變壓器出兩路,用48V作主穩壓,另一路BUCK到12V,不錯的方案.只是擔心它的之間的交調問題,一路空載,另一路滿載的時候,可能會出問題.另外,這個案子要求一路出現故障(如輸出短路),不能影響另一路的正常輸出,所以這個方案也不是考慮之列.
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desolate
LV.4
25
2009-11-11 11:13
@szjack
對不起,我理解錯您的意思了.一個變壓器出兩路,用48V作主穩壓,另一路BUCK到12V,不錯的方案.只是擔心它的之間的交調問題,一路空載,另一路滿載的時候,可能會出問題.另外,這個案子要求一路出現故障(如輸出短路),不能影響另一路的正常輸出,所以這個方案也不是考慮之列.
沒關系,大家交流交流而已了
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szjack
LV.6
26
2009-11-12 10:07
@szjack
已確定兩組都用LLC去實現.下一步就是控制芯片的選擇了.
控制芯片的選擇,主要有四個部分:輔助電源芯片、PFC控制芯片、120W LLC控制芯片、480W LLC控制芯片.
今天先看看輔助電源芯片的選擇.因為整機體積的限制,希望采用集成開關的控制器,考慮散熱和安裝的折中,選擇DIP-8封裝的為最佳.經綜合產品的可靠性、行業口啤及市場占有率等方面,選擇了Infineon的ICE3B0365.變壓器采用FEY15.3規格,貼在立式的PCB上.
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szjack
LV.6
27
2009-11-13 11:47
@szjack
控制芯片的選擇,主要有四個部分:輔助電源芯片、PFC控制芯片、120WLLC控制芯片、480WLLC控制芯片.今天先看看輔助電源芯片的選擇.因為整機體積的限制,希望采用集成開關的控制器,考慮散熱和安裝的折中,選擇DIP-8封裝的為最佳.經綜合產品的可靠性、行業口啤及市場占有率等方面,選擇了Infineon的ICE3B0365.變壓器采用FEY15.3規格,貼在立式的PCB上.
接下來是PFC控制芯片的選擇.輸出功率600W,無疑要選CCM控制模式的.市面上流行的PFC CCM模式芯片很多,各大芯片廠商都有.如ST的L4981、TI的UC3854、UCC3817/8/9、UCC28019/A、IR的IR1150、INFINEON的ICE2PCS01/02、ONSEMI的NCP1653/4等.
出于簡便和空間的考慮,最好選用8PIN的控制器,另外還考慮到芯片的通用性及易調試,最后將目標鎖定在UCC28019A和ICE2PCS02這兩顆芯片上.
它們均為OCC單周期控制,腳位一致,功能相同,在不改變PCB的情況下,可以互換.且都是國際大廠的產品,很難決擇.請大家多多討論這兩顆芯片.
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allen-leon
LV.5
28
2009-11-13 14:18
@desolate
直接有源箝位正激或LLC,出兩路,48V和比12V稍高的一路,然后buck到12V,COST省一點
請問一下,LLC能做+5V輸出的么?
請大家指點一下.
最近接到一個90%效率的案子.在選拓撲中.
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ruohan
LV.9
29
2009-11-13 15:37
@遠方一風
107711257819113.pdf107711257819123.pdf可以參考一下上面的兩粉資料,Datasheet和Demo的評估資料.如果需要樣品可以站內聯系.
這個你有DEMO嗎,
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anson_wong
LV.4
30
2009-11-13 21:50
@szjack
對不起,我理解錯您的意思了.一個變壓器出兩路,用48V作主穩壓,另一路BUCK到12V,不錯的方案.只是擔心它的之間的交調問題,一路空載,另一路滿載的時候,可能會出問題.另外,這個案子要求一路出現故障(如輸出短路),不能影響另一路的正常輸出,所以這個方案也不是考慮之列.
這么搞豈不是要兩個DCDC了?
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szjack
LV.6
31
2009-11-13 21:51
@allen-leon
請問一下,LLC能做+5V輸出的么?請大家指點一下.最近接到一個90%效率的案子.在選拓撲中.
如果單純論LLC這個拓樸,輸出多少V跟拓樸沒太大關系.但在5V輸出的電路中,輸出電流一般較大,整流通態損耗是一個非常值得關注的問題.
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