700W LLC变换器参数设计(控制部分)
输入电压:350~420V,额定电压:370V, LLC中心电压385V 输出:50V@700W,效率>94%,纹波小于±1V
条件:0-40℃,风冷
报警:输出过压、输出欠压
外部输入:电源关机
图1 控制电路
采用ST-6599控制芯片
1 开关频率设置
图2 开关频率
最小开关频率:fmin=100KHz,最高频率取fmax=220KHz三合一连接件
开关频率由L6599外围R2、R3、R4、R5、C4与芯片内部组成的网络决定。开机之前,电容C1、C2(图2中Css)电压为零,R2(图2中Rss)参与谐振,并对C1/C2充电。此时谐振频率
较高,变换器软启动。C1/C2完成充电,软启动结束,R2退出谐振,开关频率取5决于由R3、R4、R5、C4。其中R3和R4(图2中Rfmax)串联,然后与R5并联。因为R3和R4通过光耦接地,所以通过调节光耦,可以调节开关频率。
当光耦关断时,谐振网络电阻最大为R5,开关频率最低fmin;当光耦完全导通时,谐振网络电阻最小,为(R3+R4)//R5,开关频率最高fmax;
所以:
取C1=470pF
取R5=7.5k
最小频率为:
取R3=R4=2.7K,最高开关频率为:
2 软启动
图3 软启动电路
一般将软启动开关频率设置为5fmin,fss=5*95KHz=475KHz
电路启动之前,光耦未导通,R3、R4没有参与谐振,软启动电阻Rss为
取R2=R53=3.6K
软启动电容Css决定了软启动时间,但软启动时间不宜过长,否则影响OCP时间,依据经验取值为:
取Css=2uF
3 输入低压保护
设定电压低于350V时,芯片启动低压保护,封锁PWM输出。当芯片Pin7输入电压低于1.25V时,启动低压保护,取R11=R12=R13=R14=330K欧,则R15=4.7
4 短路过流保护
当Pin6电压高于0.8V时,启动过流保护,Css缓慢放电,使频率升高,限制功率;同时,与Pin2相连的电容C3被150uA电容充电。如果C3上的电压上升至2V,过流持续,且Pin6脚电压没有超过1.5V,此时Css放电至0,频率已到最高值;如果过流仍然持续(Vpin6<2V),当C3上电压超过3.5V时,PWM封锁,软启动电容放电,C3也缓慢放电。当C3上电压低于0.3V时,芯片重启,电路从软启动开始工作。自动埋钉机
如果Pin6脚电压高于1.5V,芯片立即封锁;芯片必须下电才能重启。故C3决定了系统的过流时间,R6/C3决定了过流重启时间。取C3=100nF,R6=1M,过流时间为:
重启时间为:
推板炉350V/700W时,原边出现最大峰值电流8.021A,设原边过流点为8.5A。电流采样采用如下
电路,实际取RA和RB都较小(几十到数百欧姆),CA取值也很小,为Cr/100左右,因此CA的阻抗要远大于RA+RB,电流采样电路等效为一个电容分流器,RA为限流电阻,RB为采样电阻。
gprs水表图4 过流保护电路
RA取300欧姆,Ca取100pF,按照8.5A/0.8V过流检测:
取R24=R25=150欧姆,R7=R9=200欧姆,电路过流保护点为8.5A,短路保护点为20A。
5反馈设计
输出50V,设定R46=4.7K,431正常工作,R极电压为2.48V,所以
R43=R44=41.2K,R62=7.5K
tod分动器TL432最大输出电压为2.5V—36V,VAK最大电压为37V,光耦输出电流在0-10mA间
6 启动电路
L6599的启动电路在1mA以下,工作电流为3.5mA,设定启动电路电阻为100K,能保证辅电没有起来之前,在最低电压350V时,L6599能正常工作。
当辅电工作时,延时1S后,REF5V作用下,Q5导通,Q3门极拉低,迫使Q3关断,L6599 电压仅由辅电供应。
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图5 启动电路
7 输出欠压,过压保护
风扇正常运行范围为40-55.2V,因为输出带二极管,输出过压保护点定为55.7V,这样风
扇运行的最高电压不超过55.2V。当检测到输出过压时,在100uS内关闭原边控制IC电压。副边电压下降后,延时100ms,重新软启动IC6599
图6 过压欠压保护电路
采样IC393作过压、欠压判定,欠压和过压的电压比较点都为5V
过压保护:
IC393的3脚为过压电平输入脚,过压值为
为避开启动过程,输出电压过冲导致误保护,将滤波时间设长一些,使得反馈开始作用后,保护才启动。C43取4700pF, 滤波时间比反馈滤波时间相当即可!