基于ST L6563H+L6599A+SRK2000A的大功率电源适配器方案

1.该方案是PFC+LLC拓扑,适合作中大功率电源,其中ST的方案L6562/L6563+L6599被业界称为最经典的PFC+LLC方案,现在还有相当多的人使用。方案主要优势为高效率,低EMI ,适合应用于高频化,高功率密度设计。DEMO板EVL150W-ADP-SR,是款 150W,宽输入电压范围,PFC+LLC解决方案,适用于大功率适配器,TV电源和LED大功率电源,在无/轻载运行时功耗低,重载满载高效率。在LLC拓扑未流行前,传统的150W方案主要有PFC+反激或者PFC+正激,其主要的缺点是效率不高,EMI较难过。本方案是基于两级:前级是CRM(临界导通模式)升压PFC控制器的前端PFC预调节器,使用L6563H,后级是基于L6599器件设计的LLC谐振半桥转换器,该DEMO板提供输出12V12.5A,较容易满足严格的效率和待机要求。

2.该板的主要重点是轻载和重载效率高,轻载通过PFC和LLC控制器的突发模式功能实现,由内部逻辑根据半桥节点转换时间进行调制,允许变压器磁化电感最大化,减少轻载运行时的初级电流;轻载,重载到满载LLC初级MOS实现ZVS导通,次级同步整流MOS极低的电压导通。基于耗尽MOSFET的有源高压启动电路提供非常快的启动时间,并将正常操作期间的剩馀电量 消耗降至可忽略的水平。在正常负载操作期间非常高的效率和在次级侧使用的非常小的散热器是通过使用基于SRK2000A设备的同步整流获得的。

3.芯片性能介绍:

   L6563H----700V高压启动,TM临界导通模式;远程开/关控制,级联PWM控制器接口;具有跟随升压功能,快速“双向”输入电压前馈功能;精确的输出过压保护,反馈回路开路保护,电感饱和保护;具有-600/+800 mA图腾柱驱动能力。优点是功能非常完整丰富,较同类芯片优势在于具有跟随升压功能,并有输入电压前馈功能,可以实现更低的THD,更快动态响应。

   L6599A---- 50%占空比,固定死区,谐振半桥变频控制器高至500kHz的工作频率两级过流保护,变频和停机闭锁,具有与PFC控制器的接口;轻载脉冲工作模式,上电/断电顺序或欠压保护; 两个栅驱动器提供一个输出电流0.3A和灌入电流0.8A的峰值电流驱动能力。

  SRK2000A---二次侧同步整流器控制器,工作频率可达500khz;双栅驱动器具有1 A推和3.5 A拉电流能力;在轻负荷时工作在智能自动睡眠模式(这个是该芯片的优势)。

4.轻载与重载效率如下:待机功耗满足六级能效的要求小于等于0.2W,平均效率轻松满足六级能效的要求大于等于88%。

   效率
轻载效率
轻载效率曲线


场景应用图

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产品实体图

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展示版照片

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方案方块图

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核心技术优势

TM PFC前级处理器&谐振LLC隔离DC / DC转换器 •PFC集成高压启动和输入欠压检测保护电路 •PFC快速电压前馈 •LLC 最大的优势:高效率,EMI低,适合高频化。 •LLC变换器原边MOSFET ZVS开通,输出二极管ZCS 关断,没有反向恢复问题, 开关损耗小,适合应用于高频化,高功率密度设计。 •LLC线电压欠压和过压保护 •LLC过流OCP和短路SCP保护

方案规格

•通用输入电源电压范围:从90 Vac到264 Vac - 频率从45到65 Hz •输出电压:12.5A连续工作时为12 V±2% •满载时的整体效率:AC115V时-满载效率为91.8%,AC230V-效率为94%. •平均效率:> 89%,可以满载欧美的六级能效要求。 •无负载电源消耗:在AC115V和230V电压输入时待机功率<=0.2 W, •主电源谐波:符合EN61000-3-2 D类和JEITA-MITI D类 •EMI:根据EN55022 B级 •安全性:符合EN60950标准,符合RoHS标准

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