金牌梯队都在用 LLC谐振电路详解
一款通过80Plus金牌认证的产品,其细节设计往往有过人之处,这点已经在振华冰山金蝶系列电源上有了很好的体现。扎实的EMI滤波、留有较大余量的整流桥和主动PFC等元件的选择都让笔者对核心功率元件的选择充满了期待。
变压器组
冰山金蝶400W电源使用了三个变压器,对于变压器而言铁芯就是心脏。振华冰山金蝶400W电源使用了目前市场紧缺的日本TDK生产的铁芯,相对国产产品豪华了不少。
左侧变压器是待机变压器,中间大个头的变压器是LLC谐振电路的主变压器,右侧的则是驱动变压器。
驱动变压器旁边设计了一颗外表为红色的聚酯薄膜谐振电容,两个谐振电感一个集成在大变压器中,一个利用变压器的漏感。
奢华的二次侧
由于整个电源的PCB设计紧凑,笔者将二次侧的四个开关管清晰的展现给大家,这里向大家表示歉意。
冰山金蝶400W电源想通过金牌认证,其低压整流部分的转换效率就必须做相应优化。冰山金蝶400W采用了同步整流的方式处理12V输出,二次侧散热片正反两面分布着4颗英飞凌IPP040N06N3,采用TO220封装,耐压60V,导通电阻3.7mΩ,可以通过90A电流。其中两颗并联做整流,另外两颗并联做续流。可以说这样的元件用在仅400W的电源上余量很大,可以称之为奢华的用料。
VRM DC-DC模块与滤波电路
目前已经通过80Plus金牌认证的电源中,基本上5V、3.3V输出方面都采用的比较先进的DC-DC方案,只是笔者测试的这台电源的绝缘贴实在太难取下,笔者无法探寻DC-DC模块的具体芯片方案。
不过在DC-DC模块的顶端有两颗日本化工的固态电容器倒是可以清楚辨析,DC-DC模块上方6颗日本化工的KZE系2200uF电容器,耐温105℃。
由于冰山金蝶400W采用的是12V双级滤波设计,所以在同步整流之后,这6颗日本化工KZE电解电容器进行一级滤波。当一级滤波结束后,穿过一颗黄色小电感后由另外几颗KZE电容进行第二级滤波。
LLC谐振电路控制器
之前笔者有向大家介绍过,冰山金蝶400W是一款利用谐振现象产生开关频率。具体的原理大概是利用了电感和电容连接后正弦波让电路中的电流或电压无限大,配合LLC控制器,开关管在开通信号到来之前;开关管两端的电压Vds就已经降到零值,从而大幅提高转换效率。
目前市面上效果不错的LLC方案控制芯片只有三家,海韵和振华的方案都是拥有自主产权。而CM6901则是公开发售的方案,不过相对前两种,CM6901则属于轻载状态下使用硬开关控制。
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