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茂睿芯240W高性能PFC+LLC全套方案详解随着设备智能化程度的提高,以及对能耗更加苛刻的要求,对于高效大功率电源系统的需求越来越多。为此,茂睿芯陆续推出了PFC、LLC、LLC SR相关大功率电源解决方案,覆盖100-2000W的模拟电源系统,满足用户对大功率电源系统日益增长的需求。为了充分降低客户的设计难度,节省调试时间,茂睿芯推出了240W的全国产电源参考设计,以便客户参考。 高频化、高效率、高功率密度已成为当前开关电源技术发展的主流趋势,虽然开关频率增加能缩小磁性元件体积,但也会产生各种新的问题。开关损耗随着开关频率的增加成比例地上升、功率器件的运行轨迹超出安全工作区(SOA),不利于器件可靠性、过高的di/dt和dv/dt将产生严重的电磁干扰(EMI),而软开关技术的出现,可以有效降低开关损耗、减小功率器件应力以及改善电源效率。 二、茂睿芯 240W高性能电源板 MK2562+MK2189+MK1620的 240W 电源演示板 为使读者更加清晰了解我们的大功率高性能电源解决方案,我司特推出了 PFC(MK2562)+LLC(MK2189)+SR(MK1620)全套方案-240W 高性能电源板 ,它具有高PF、低THD、高频高效率、低器件应力等特点,适用于工业电源、LED驱动、服务器及TV等应用场景。 典型应用框图 三、产品特点 1、CrM PFC 控制器 MK2562 MK2562 封装图 MK2562 系列产品一览表 **1.1 MK2562 **产品特点
1.2 MK2562 引脚功能说明 MK2562 引脚说明表 2、LLC控制器 MK2189 MK2189 封装图 2.1 MK2189 产品特点
2.2 MK2189 引脚功能说明 MK2189 引脚说明表 3、双通道 LLC SR控制器 MK1620 MK1620 封装图 3.1 MK1620 产品特点
3.2 MK1620 引脚功能说明 MK1620 引脚说明表 四、应用领域 五、应用性能 1、整机效率 MK2562+MK2189+MK1620效率测试表 MK2562+MK2189+MK1620效率与输出负载关系图 MK2562+MK2189+MK1620功率因数与输出负载关系图 MK2562+MK2189+MK1620谐波与输出负载关系图 2、整机待机功耗 MK2562+MK2189+MK1620待机功耗表 MK2562+MK2189+MK1620待机功耗图 3、输出纹波 MK2562+MK2189+MK1620输出纹波表 MK2562+MK2189+MK1620输出纹波图 4、动态测试 MK2562+MK2189+MK1620动态表+图 5、关键器件应力 5.1 PFC MK2562 MOS启机应力 MK2562 启机波形图 5.2 LLC MK2189 启机应力 LLC 启动初始,系统开环工作,若直接以较低的开关频率工作,会造成谐振腔电流过冲,严重时可能损坏功率器件。MK2189拥有软启时间配置功能,通过设置 SS 管脚并联电容,调节软启工作时间;启动时,芯片给 SS 电容充电,随 SS 管脚电压上升,开关频率逐渐降低,实现软启保护功能,可有效降低启机谐振腔电流应力。 MK2189 可编程软起图 MK2189 软启波形图 5.3 优化启机序列 优化后的启机序列使得在瞬态下拥有非常低的电流及电压应力,使得变压器、谐振电感设计功率器件拥有充足得余量,选型上成本更具优势,更加从容。 MK2189 LLC不对称启机减小启机电流波形图 MK2189满载12A稳态工作下的上、下管电压及谐振电流波形图 另外MK2189D的DT引脚提供了死区时间可调功能,在不用的应用条件下,可以调整电阻R 对死区时间进行编程。 MK2189D 死区时间编程曲线 5.4 LLC同步整流MK1620 启机时,Gate下拉将Vgs钳位在一个较低的电压(720mV)防止Vgs被Vdg带起导致MOS误导通。 MK1620启机驱动钳位图 开通时,快速建立驱动,关断时,2.5A的下拉电流在极短的时间内关断MOS。 MK1620静态驱动、下拉电流图 MK1620满载下SR MOS的Vds电压应力图 MK1620满载下SR MOS的稳态应力 6、雷击浪涌能力 整机通过共模6KV、差模4KV雷击浪涌测试。 MK2562+MK2189+MK1620雷击浪涌波形 六、DEMO BOM MK2562+MK2189+MK1620 材料清单 七、原理图 MK2562+MK2189+MK1620原理图 MK2562+MK2189+MK1620 PCB layout 图 八、DEMO 磁性材料 1、PFC 电感规格书 2、LLC 谐振电感规格书 3、LLC 变压器规格书 九、设计工具介绍 1、PFC MK2562计算表格 2、LLC MK2189计算 3、SR MK1620计算工具 PFC(MK2562)+LLC(MK2189)+SR(MK1620) 这一集成方案不仅在电源转换效率、电压稳定性和功率因数校正方面表现出色,还具备出色的抗干扰能力,能有效提升了整体系统的稳定性和可靠性,助力国产新能源新基建! 号 外! 茂睿芯中大功率全套解决方案3月20日-22日在深圳·福田会展中心6号馆参加 2024(春季)亚洲充电展 ,展台号 B107&108 ,欢迎感兴趣的朋友前来展台沟通交流! |
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