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[参考译文] UCC256301：适用于100kHz、100W LLC 的最佳控制器

admin
Guru**** 657500 points
请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1226869/ucc256301-best-controller-for-100-khz-100w-llc

器件型号：UCC256301

我需要一个纯正弦、软开关谐振恒定电压直流/交流逆变器、工作频率为100kHz、电压高达20A @ 5V。  

负载具有电感：可实现电隔离的多个并联耦合电感。  

应该有一个简单的反馈环路、用于将恒定电压设置为0V 至5V (我认为这通常是通过增加开关频率来实现的、这样它就能由谐振电路进行衰减)。  

应采用半桥或四分之一电桥设计。  

器件数最少的解决方案。  

谢谢！

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    TI__Guru**** 657500 points
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    您好：

     对于基于谐振转换器的直流/交流转换器、 可以使用 LLC 类似的直流整流交流级、然后可以  考虑基于恒定开关频率的调制策略、通常生成正弦输出电压。 因此、这并不是一个简单的通用 LLC 解决方案、尤其是对于 TI 模拟 LLC 解决方案。

     特别是、产生100KHz 5VAC 的输出仍然面临一些挑战。   因此、我们很难提出这样一种采用模拟解决方案且器件数量最少的解决方案。  

      

  • 0
    TI__Guru**** 657500 points
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    您好！  

    我不明白您的答案。  

    您的"直流整流交流级"是什么意思？ 我们为什么需要整流器来产生交流电？

    我要构建圈出的块：



    LLC 谐振半桥转换器简介(st.com)

    下面是一些谐振逆变器示例：

    在我们的应用中、将采用@ 12V 至24V 的直流输入。 逆变器会将其转换为5V 交流电。

    您是否认为 TI 器件不能支持@ 100kHz 的谐振逆变器？

    那么、我无法使用 TI 器件构建谐振逆变器？ 真的吗？

    您能否推荐其他 IC 制造商？ NXP、Infineon 或 ST Micro 怎么样？

    THX

  • 0
    TI__Guru**** 657500 points
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    尊敬的 Johny：

    我想您的问题被误解了。 如上所述、我们的所有 LLC 控制器均可将直流输入转换为方波、然后在变压器初级侧形成谐振回路、从而形成正弦波。 LLC 将存储的能量通过隔离栅传输、然后被整流为直流电压。 为此、我们最佳的控制器是 UCC25640x 系列。  

    我希望这可以回答您的问题。

  • 0
    TI__Guru**** 657500 points
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    谢谢。 对于我的应用、我不需要直流输出、因此不需要整流。  

     UCC25640x 是否适用于这种情况？

    该控制器数据表指出：

    可以根据以下规格构建或购买变压器：
    •匝数比：初级：次级：偏置= 33：2：3
    •初级端子电压：450 V 交流

    但我的输入电压是12V 到24V 直流。 我的首选 OTS 耦合电感器为1：1。  

    因此、我认为此部件不适合我们的应用。  

    对吧？

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    TI__Guru**** 657500 points
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    尊敬的 Johny：

    UCC25640x 采用了 PFC 前端、但并非始终需要。 尤其是在输入为直流时。  对于12V IN、由于最低输入电压为13V、您将需要一个辅助电源。

    我还没有看到在次级侧没有整流级的情况下使用 LLC。 我必须与其他人协商、了解他们对此的看法。

  • 0
    TI__Guru**** 657500 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    市场上是否有大量具有交流输出的谐振逆变器？ 我看到亚马逊上有很多"准谐振"逆变器在销售、但不确定这是否相关。  

    何时不需要 PFC 输入？

    输入端附加的直流/直流转换器不会产生很差的效果、但我们更喜欢采用可在12V IN 下工作的控制器。  

    谢谢。

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    TI__Guru**** 657500 points
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    尊敬的 Johny：

    您能否澄清以下问题？

    1.

    应该有一个简单的反馈环路来设置0V 到5V 的恒定电压

     如何将基准电压设置为0V？

    2.通常情况下，   LLC 的谐振电容应该以地为基准，以获得 UCC256x0x 系列器件所需的谐振电压和谐振电流信息。 那么、可以 用于您的应用吗？  

    请告诉我。

    此致

    Manikanta P.

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    TI__Guru**** 657500 points
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     如何将基准电压设置为0V？

    [/报价]

    为什么需要基准电压？ 我认为谐振反向器的 Vout 是通过调节输入振荡器的频率来设置的。  

    您是否认为您的控制器 IC 只需要基准电压、IC 会智能调节振荡器频率、使 Vout 与 Vref 匹配？

    在这种情况下、Vref 是设置为我所需的输出电压的基准电压。 它可以是基准电压 IC。  在谐振逆变器外部可能存在一些逻辑、可输出所需的基准电压。  

    它将以负载干扰(初级)的谐振器侧为接地基准。  

    这有什么用吗？

       LLC 的谐振电容器应以接地为基准以获取 UCC256x0x 系列器件所需的谐振电压和谐振电流信息。 那么、可以 用于您的应用吗？  [/报价]

    变压器初级侧的接地是什么？

    只要此连接不会阻止负载变压器初级侧和次级侧之间的电隔离、就没关系。  

    您能否共享原理图？

    必需的

    以下是我的规格的重述：

    我需要制作一个 具有交流输出的谐振逆变器。

    • 应用为交流电源
    • 拓扑：LLC 或其他
    • 输入：12V 至24V 直流
    • 输出：0V 至5V 交流
    • 无直流输出、无整流
    • 100kHz
    • 100W
    • 恒定电压
    • 输出：0至5V
    • 输出： 0至20A 连续
    •  用于实现电隔离的电感负载。  
    • 纯正弦
    • 软开关
    • 1/2桥或1/4桥

    • 为 移动消费类设备供电、因此外形小巧轻便。

    我们的负载使用直接来自负载 Trafo 次级的交流电。 我们不会对负载电感器的次级绕组进行整流或滤除。  

    [/quote]
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    TI__Guru**** 657500 points
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    您好！

    您不能使用该控制器来控制交流输出电压、因为该控制器的反馈电流变化需要是线性的。  此外、您还需要能够从生成直流基准电压的芯片生成交流基准电压(用于与实际输出电压进行比较)、以便生成反馈信号。  

    您不能将0V 作为 LLC 输出的基准。 OV 输出只能通过禁用控制器完全关闭控制器脉冲来实现。

    此致

    Manikanta P.  

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    [报价 userid="495344" url="~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1226869/ucc256301-best-controller-for-100-khz-100w-llc/4642613 #4642613"]此控制器的反馈电流变化需要是线性的。  [/报价]

    您能解释一下吗？ 我不明白这个问题。  

    以下器件是否正常？

    Vref 将是设置为我所需输出电压的参考电压。 它可以是基准电压 IC。  在谐振逆变器外部可能存在一些逻辑、可输出所需的基准电压。  [/报价]
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    TI__Guru**** 657500 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好！

     在实际 LLC 拓扑+整流器的情况下、FB 引脚上拉的电流在稳态期间将非常小。  

    但在本例中、由于在此控制交流电压、FB 电流的变化将非常大、而且、用于控制交流电压的补偿器的实现也不是平稳的。

    Vref 将是设置为我所需输出电压的基准电压。 它可以是基准电压 IC。  在谐振逆变器外部可能存在一些逻辑、可输出所需的基准电压。  [/报价]

    由于交流电压受到控制、因此 您需要生成正弦基准电压。 在这种情况下、您不能使用直流基准电压作为基准信号。

    我建议在此应用中使用数字控制器、其中可在内部生成交流电、并可将其与转换器的输出电压进行比较。

    此致

    Manikanta P.

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    TI__Guru**** 657500 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    在您的情况下，由于交流电压在这里受控，因此 FB 电流的变化将非常大

    您如何知道变化会很高？

    为什么变体是一个问题？

    是的、我们可以在0 V 时关闭器件。  

    Datasheet 规定

    FB： 来自该引脚的电流量将决定 LLC 输入功率级别。

    这是电源控制、而不是电压控制吗？  

    是 FB 交流还是直流？

    我不理解以下内容。  

    7.3.3反馈链： 将单端反馈需求转换为两个阈值 VTH 和 VTL；以及 VCR 与阈值和共模电压 VCM 进行比较

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    TI__Guru**** 657500 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Johny：

    1. HHC 对输入功率进行控制,以控制 LLC 的输出电压。

    2.由于在这种情况下反馈是大信号交流电，因此控制器可能会进入突发模式并经常退出突发模式。

    3.主要问题是您尝试控制的反馈信号与开关频率相同。 因此、除了具有正弦基准发生器之外、您还需要一些滞后控制来跟踪输入正弦基准。  

    4.反馈信号是频率很低的交流电。

    5.  

    7.3.3反馈链： 将单端反馈需求转换为两个阈值 VTH 和 VTL；以及与阈值和共模电压 VCM
    进行 VCR 比较

    这是 LLC 的一般充电控制实现方案。 我建议阅读本文、以了解以下内容：  LLC 谐振转换器的邦邦电荷控制| IEEE 期刊和杂志| IEEE Xplore

    此致

    Manikanta P.