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使用LLC諧振控制器來加速器件運行

為了成為最好,人們會付出旁人無法想象的努力。例如,運動員不知疲倦地進行訓練,只是為了在比賽中能夠快人毫秒。
2017-12-14

 為了成為最好,人們會付出旁人無法想象的努力。例如,運動員不知疲倦地進行訓練,只是為了在比賽中能夠快人毫秒。學生花費數年時間鉆研學問,只為獲得頂級學術成就。公司或機構組織花費數十年時間研究新技術,僅為了解決曾經只在科幻小說中出現的問題。最后 —— 技術控——電源工程師則致力于開發超群的高效的、高密度轉換器。

我敢打賭,當你們中的大部分人啟動了電路,至少在功率密度和效率方面取得了個人的最佳成果。回家后,你也許會激情滿滿地向你的配偶或孩子們講述這段令人興奮的經歷,但這只會讓他們對你的行為感到非常不解。

放心,您不會在此獲得這樣的反饋。就個人而言,我喜歡摸索新鮮事物,并嘗試使之變得比以前更好。TI推出了一個新型的控制器,UCC256301,目前正引發眾人熱議,因為它使電源性能表現出色。

UCC256301是TI LLC控制器系列中最新的一款產品,如圖1所示。其特點和優點包括集成高壓啟動、x-cap放電、強大的故障保護和一種絕對可靠的新控制方法等。

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 圖1:UCC256301系統框圖

在競品分析的過程中,UCC256301在穩定裕量、易于設計、強大的保護機制、輕負載效率和瞬態干擾抑制等方面優于類似的器件。

言歸正傳,請看以下實例,我用UCC256301改裝了一個商業游戲系統。圖2所示為改裝前后的負載瞬態響應。

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圖2:瞬態響應改善

 原裝電路板的性能其實不錯。然而,請看UCC256301在那上面的表現!負載瞬態響應變得不那么重要。對于制造商來說,這可能意味著輸出電容降低20%,更不用說其他組件在加強性能和整合方面的節省情況。圖3中的框圖說明了與此器件一樣具有不同系統級電路所節省的地方。

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 圖3:系統級組件節省

在同一個游戲系統中,我在突發模式(如圖4,小10倍)和輕負載效率(如圖5,提高10%的效率)中,實現了輸出紋波電壓的附加性能的提升。另一個系統中,即使在存在高壓功率因數校正(PFC)輸入的情況下,我也可測量小于40mW的空載功率,同時完全調節輸出。在我看來,這舉例說明了加速器件的概念。我試圖告訴我的妻子和孩子們,但是他們卻回以茫然的眼神。

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 圖4:波紋提升



   

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   圖5:效率提升

這個設備還有很多方面可供討論;然而,它的核心是一種稱為混合滯回控制(HHC)的新型控制架構。該控制架構結合了直接頻率控制LLC和電荷控制LLC的優勢,以獲得優于其他的產品。實際上,這種控制方法對改善性能大有裨益。


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