新品推出配景

与传统的 PWM 变换器比较，谐振型变换器通过戒指开关频率来调整输出电压，不错终了功率开关管的软开关，这带来诸多优点，如更高的恶果，更好的 EMI 特质，较少的无源器件等。

相对于其它谐振型变换器，LLC 谐振型变换工具有如下优点：不错在全负载范围内终了软开关 (ZVS)，以较窄的频率变化区间终了宽增益范围，谐振环流更小。因此，它已成为中高功率行使中最热点的拓扑结构。

必易微在 2022 年已推出高性能电压阵势戒指，半桥 LLC 谐振型开关电源戒指器 KPE2591X，当今已在全球电、工业电源、电动车充电器、中大功率适配器等界限获取庸碌的行使。

电压阵势戒指局限性

电压阵势戒指 (Voltage Mode，VM) 通过高精度电压戒指回荡器 (VCO) 调整开关频率，其戒指政策浅近且易于终了，适用于负载动态变化较小的行使时局。 然则，电压阵势戒指存在以下局限性：

局限一

环路反映延长时辰长，动态反映性能变差

电压阵势戒指本体上是单电压环戒指，谐振腔信号并未径直参与闭环反馈戒指，也未诞生输入电压前馈机制。当输入电压或者输出负载发生变化后，系统需要恭候输出电压出现变化后，通过较慢的反馈环路去影响 VCO 的参考电压，进而转换开关频率，调整谐振腔增益，最终达到新的稳态点。这也曾由导致环路反映延长时辰长，动态反映性能变差。

图 1  | 电压阵势戒指旨趣框图

局限二

启动经由中电流过冲大

系统启动时，由于输出端配置了较大容量的电解电容，即便引入了软启动逻辑 (举例开关频率从最高值逐渐驳倒)，但由于环路反映速率较慢，启动经由中电流过冲仍然很大。

图 2 | KPE2591X 空载启动波形

局限三

过流保护延时较长

戒指芯片需设立单独的管脚用于过流保护功能，以卤莽启动，短路等恶劣工况。在系统启动时，输出端的大容量电解电容早先电压为 0V，特殊于短路。为了幸免启动经由中误触发过流保护，过流保护延时需野心的较长，频繁为 10ms 以上。

局限四

环路参数调试难题

在电压阵势戒指下，频率戒指到输出的系统传递函数存在二阶过甚，这使得环路退却易自在，需引入环路赔偿电路以驳倒系统的穿越频率，从而消散双过甚的不利影响。然则，这么会导致系统的闭环带宽权贵驳倒，动态反映速率变慢。此外，环路赔偿电路频繁需要野心为多过甚多零点系统，这使得环路参数调试难题。

图 3 | 电压阵势戒指，频率戒指到输出的系统传递函数

针对上述行使痛点，必易微推出高性能，电流阵势戒指 (Current Mode，CM)，半桥 LLC 谐振型开关电源戒指器 KPE2592X，以提供中高功率下高性能的 LLC 处置决策。

图 4 | KPE2592X 典型系统行使框图

电流阵势戒指的上风

上风一

双环戒指政策

电流阵势戒指本体上是一种电压外环和电流内环的双环戒指政策。通过检测谐振腔的信号 (谐振电感电流积分，或者谐振电容电压)，与电压外环变成的参考信号进行比较，从而调整开关频率。由于谐振腔信号径直参与闭环戒指，环路延长时辰权贵镌汰。当输入电压发生变化时，流入谐振腔的能量相应变化，因此电流阵势戒指在功能上等效于引入了输入电压前馈机制。

图 5 | 电流戒指阵势旨趣框图

上风二

动态反映速率快

引入电流内环后，戒指到输出的系统传递函数如下图所示，在扫数低频段内均弘扬为一阶系统的特质。这种特质使得环路易于自在，环路赔偿参数容易调试。同期，系统约略终了更高的穿越频率，从而权贵进步动态反映速率。

图 6 | 电流阵势戒指，戒指到输出的系统传递函数

上风三

启动电流过冲小

在启动经由中，除了通过逐渐驳倒开关频率终了软启动，芯片还径直戒指谐振电容电压的振幅逐渐加多，从而搁置了谐振腔的输出能量，因此启动电流过冲小。

图 7 | KPE2592X 满载启动和空载启动波形

上风四

短路保护快

在系统发生短路故障时，谐振腔能量会飞快蚁合，芯片通过检测谐振腔的信号后，约略快速识别短路情景并触发保护，从而无需尽头增设专用的过流保护管脚。

图 8 | KPE2592X 短路保护波形

KPE2592X 的居品亮点

KPE2592X 是一款基于半桥型 LLC 谐振变换器的谐振型开关电源戒指器。芯片集成 650V 半桥驱动，可径直输出 50% 占空比的互补驱动。芯片基于电流阵势戒指，最高使命频率达到 750kHz。

图 9 | KPE2592X 芯片引脚图

KPE2592X 具有诸多优点，以终了高性能，高可靠性的 LLC 功能。

亮点一

自适合死区时辰戒指

芯片里面设定最小死区时辰和最大死区时辰，并通过检测 HB 管脚的电压变化斜率 dv/dt，用于自适合地戒指死区时辰的大小。

图 10 | KPE2592X 自适合死区时辰戒指波形

亮点二

进打嗝阵势阈值可调整

当负载进一步驳倒时，为保管输出电压自在，并驳倒轻载损耗，LLC  会参加打嗝阵势。可通过配置 BURST 管脚对地电阻，调整系统参加打嗝阵势的功率点。

图 11 | KPE2592X 进打嗝阵势波形

亮点三

可配置 OTP 及输出 OVP 功能

当变压器的接济绕组和副边绕组耦合，接济绕组整流后的电压与输出电压成比例，芯片通过 PRT 管脚检测接济绕组整流后的电压，终了输出 OVP 功能。这么不错减小一谈用于输出 OVP 检测的光耦，驳倒本钱；或可动作冗余的输出 OVP 功能，提高系统可靠性。

当 PRT 管脚外接 NTC 电阻时，跟着环温加多，NTC 电阻阻值减小，PRT 管脚电压驳倒到保护阈值时，则触发 OTP，芯片参加保护情景。

芯片 PRT 管脚集成上述两种功能，简化了系统野心，且参数配置机动。

图 12 | KPE2592X 外置 OTP 及输出 OVP 配置图

亮点四

BOP 功能，且阈值可调整

芯片野心有单独的管脚 BR 进行输入欠压保护 (Brownout Protection, BOP）。通过调整外部分压电阻的阻值，可精确配置系统参加 BOP 情景的输入电压阈值及复原磨蹭电压。此功能可终了 PFC + LLC 两级系统之间的合理启动时序：即在 PFC 母线电压诞生后，LLC 才早先启动，从而幸免启动经由中因母线电压不及而导致 LLC 误触发过载保护。此外，当输入电压跌落时，BOP 功能可胁制 LLC 因谐振腔增益不够而参加容性使命区，提高系统可靠性。

亮点五

高压自供电及专用的 PFC 供电管脚

在中小功率行使场景中，基于 KPE2592X 野心的系统无需尽头配置启动电路及孤苦的供电电路。

芯片通过 HV 管脚终了高压自供电功能，完成 VDD 电压诞生，当接济绕组供电诞生后，HV 供电自动住手，以驳倒芯片功耗。

芯片野心有 PFCVDD 管脚，用于为前级 PFC 戒指器供电。当 VDD 电压高涨到 16V 时，PFCVDD 管脚才早先输出电压。这一野心确保前级 PFC 启动时 VDD 电压处于较高值，幸免因 VDD 欠压保护而启动失败。

当 LLC 后级检测到故障后，会关闭 PFCVDD 管脚的输出电压，PFC 随之住手使命，从而提高系统的可靠性和安全性。

亮点六

软启动功能，启动电流过冲小

芯片参加软启动阶段后，驱动脉宽逐渐加多，且里面集成了闭环参考信号逐渐诞生的功能，直至外部反馈电压 FB 接受闭环戒指。因此，启动电流过冲小，软启动阶段到普遍闭环阶段的切换安详过渡，确保系统的自在性。

图 13 | KPE2592X 软启动阶段波形

亮点七

过载功率点可调整

芯片通过电容分压收集谐振电容电压并送到 VCR 管脚，用于闭环反馈戒指。通过转换采样电容分压的比例，可机动调整系统输出功率武艺。

亮点八

完备的保护功能

表 1 | 芯片保护功能列表

KPE2592X 版块遴选

KPE2592X 具有较多的可配置参数，当今可供货的版块有 KPE2592A 和 KPE2592B，对于轻载恶果及纹波无严苛条目的行使时局，推选使用 KPE2592B 版块。若有其它参数变更的需求，请关连我司销售。

表 2 | KPE2592X 不同版块对应参数选型

归来

基于半桥 LLC 谐振变换器架构的 KPE2592X，适用于中大功率的 LLC 行使时局 (100W~3000W)，故意于高功率密度，高恶果，快速动态反映以及高可靠性的野心主义。芯片救济最高 750kHz 的开关频率，知足高频化野心需求。芯片参数配置机动，可配置功能皆全，简化了系统戒指及保护电路的野心。芯片集成完备的保护功能，并采纳高可靠性的半桥驱早先艺，确保 LLC 电路在多样工况下均能可靠使命。

对于必易微

深圳市必易微电子股份有限公司（股票代码：688045）是一家高性能模拟及数模混书籍成电路供应商，主研居品包括 AC-DC、DC-DC、驱动 IC、保护 IC、线性稳压、电板经管、放大器、数模转化器、传感器、进攻与接口、微戒指器等，为耗尽电子、工业戒指、智能物联、数据中心、汽车电子等界限客户提供一站式芯片处置决策和系统集成处事。

（转自：必易微）开云体育

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