PMP20289高频LLC谐振转换器电路方案测试与优化

13 下载量 109 浏览量 更新于2024-11-28 1 收藏 9.91MB ZIP 举报
资源摘要信息:"用于验证高频LLC系列谐振转换器的电路方案" 知识点一:LLC系列谐振转换器(LLC-SRC)介绍 LLC系列谐振转换器是一种开关电源转换器,它使用了谐振电路原理,具有较高的效率和较好的性能。其工作原理是在一个开关周期内,通过调节电感和电容的谐振,使得电压和电流的相位一致,从而达到最小的能量损失。由于其工作频率高,所以在同样功率下,LLC-SRC的体积和重量都相对较小。 知识点二:高频转换器的优势 高频转换器的优势主要体现在以下几个方面:首先,高频转换器的体积和重量小,能够节省空间;其次,高频转换器的响应速度快,能够更有效地适应负载变化;最后,高频转换器的电磁干扰小,能够提高设备的稳定性和可靠性。 知识点三:德州仪器(TI)的高压GaN FET 德州仪器(TI)的高压GaN FET是一种采用氮化镓材料的场效应晶体管,其具有高耐压、低导通电阻、高开关频率等优点。在高频LLC-SRC中,高压GaN FET可以实现快速开关,提高转换效率。 知识点四:数字控制器UCD3138A和UCD7138 SR控制器 数字控制器UCD3138A和UCD7138 SR控制器在高频LLC-SRC中的应用,主要是为了优化LLC-SRC的效率。UCD3138A是一款用于电源管理的数字控制器,其可以精确控制输出电压和电流,而UCD7138 SR控制器则主要用于驱动功率开关。 知识点五:高压直接驱动GaN FET LMG3410 LMG3410是德州仪器(TI)推出的一款高压直接驱动GaN FET,其具有高开关频率和短的死区时间,可以最大限度地缩短半桥开关之间的死区时间,从而提高转换效率。 知识点六:测试结果分析 测试结果表明,在24A负载下,高频LLC-SRC可实现96.8%的峰值效率,在42A全负载下可实现96.3%的效率,而转换频率超过350kHz。这表明高频LLC-SRC在高频、高效率转换方面具有较好的性能。 知识点七:开源电路方案 该文件的标签为"开源电路方案",表明该高频LLC-SRC的电路设计可能是开源的,即公开其设计原理和实现方法,以便其他工程师学习和参考。 知识点八:文件说明 该文件包含四个压缩包子文件,分别是原理图.pdf、设计文件.rar、设计指南.pdf、Ft-6I-NUIPSdf0_-aeNyz7l4fSeG.png。这些文件中,原理图.pdf文件应该包含了高频LLC-SRC的电路原理图,设计文件.rar文件可能包含了电路的具体设计参数和实现代码,设计指南.pdf文件可能包含了高频LLC-SRC的设计指南和使用说明,而Ft-6I-NUIPSdf0_-aeNyz7l4fSeG.png文件可能是一张电路设计图或者测试数据图。
2021-04-20 上传
前言: 美国Vicor公司是现时世界最大的高密度电源模块生产商, 同时也是全球唯一能以零电压、零电流技术大批量生产电源模块的厂家。Vicor电源模块包括DC-DC、AC-DC电源模块,隔离、非隔离电源模块转换器。其中VICOR公司电源模块的核心技术是 “零电流”开关,它使变换器的工作频率达到 了1MHz,效率大于80%。 本文介绍多功能数控电源设计 从最基本的说起吧,DC-DC的变换电路有很多种,线性电源、开关电源、电荷泵,线性电源大家比较熟悉的应该就是78XX系列的芯片了,电荷泵主要用在小电流的应用中,我们也不加讨论。主要讲讲开关电源,我呢也是一个先学先卖的人,就对照资料啥的随便介绍下拉,权当是开源本设计前的一点准备工作。 开关稳压器的工作原理,就是通过控制电路来控制开关器件的通断,配合负反馈完成稳压,跟线性稳压比起来,具有效率高体积小的特点,但是输出没有线性电源稳定。开关电源的基本结构有很多种,包括BUCK、BOOST、BUCK-BOOST、CUK等非隔离式的DCDC变换器,也有Flyback、LLC等隔离式的DCDC变换器。 开源的这个设计,是以buck拓扑为核心,配合STM32F334的高级定时器的PWM、PI算法,实现的一个很简单的闭环控制,设计输入电压60V时,输出电压可调,输出电流最大5A,输出最大功率在200W左右。 数控电源系统设计框图: 首先说明我这款电压是从HP电源的基础上增加人机界面和改善栅极驱动做的,具体设计心得及电路分析详见附件内容。 数控电源程序的设计思路: 因为这款设计为了尽可能减少体积,因此使用了较大频率的PWM波,取值为250k,所采用的主控stm32f334是意法半导体专为数控电源所设计的一款MCU。STM32F334xx微控制器具有高分辨率定时器(HRTIM)外设,可产生多达10个信号,能够处理用于控制、同步或保护的各种不同输入信号。其模块化架构允许对大部分转换拓扑和多并联转换器进行处理,并可在运行中重新配置它们。(具体详见附件内容) 配置的代码和PI算法的代码部分截图展示: