基于TI UCC28064A 效率為 94.5% 的 500W 蓄電池充電器方案

本方案是一款緊湊型、高效率、24V 直流、500W 電池充電器參考設(shè)計(jì)，它是工業(yè)用 AC / DC 電源解決方案， 可在 85 至 265 V 的寬輸入范圍內(nèi)工作，在整個(gè)輸入電壓范圍內(nèi)提供滿載。 輸出電壓范圍為額定功率 7.5-500 W /5-56 V 電壓。此方案除了用于電池充電器，還可以應(yīng)用于各種工業(yè) AC / DC 電源應(yīng)用，如過(guò)程控制，數(shù)據(jù)記錄，機(jī)械控制，儀表，工廠自動(dòng)化和安全系統(tǒng)。 這些應(yīng)用要求電源是對(duì)流冷卻的，需要在短時(shí)間內(nèi)增加輸出負(fù)載的同時(shí)提升功率。

本文介紹的方案很好的實(shí)現(xiàn)了這一功能特點(diǎn)。它包括了一個(gè)基于 TI UCC28064A 的交錯(cuò)雙相轉(zhuǎn)換模式 (TM) 功率因數(shù)校正 (PFC) 前端。這最大限度地減小了 PFC 電感器尺寸并降低了 EMI 濾波器要求。該直流/直流功率級(jí)通過(guò) HB-LLC 級(jí)實(shí)現(xiàn)，后者使用了 TI 的 UCC256301 器件。為了提高效率，在次級(jí)側(cè)使用 UCC24612 實(shí)現(xiàn)了同步整流。 TI UCC28064A 是一個(gè)兩相交錯(cuò)式臨界導(dǎo)通模式（CrCM）PFC 轉(zhuǎn)換器，可通過(guò)輸入工作電壓范圍為 85 至 265 V AC RMS，并產(chǎn)生 400 V DC 總線。 第二階段由隔離式半橋 LLC 級(jí)，可產(chǎn)生 24 V，20 A 標(biāo)稱輸出。 該應(yīng)用電源要求從半載到滿載，整個(gè)工作電壓范圍和寬負(fù)載變化范圍內(nèi)都實(shí)現(xiàn)高效率。 該方案展示了小尺寸的高效率操作（155×125 mm），在 85- 265-V AC 的整個(gè)輸入工作電壓范圍內(nèi)提供連續(xù) 480 W 的功率。 對(duì)于 230V AC 標(biāo)稱操作，其效率 > 94.5％，對(duì)于 115V AC，效率為 92％。此方案還可以并聯(lián)連接更高功率的應(yīng)用。

核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1. 滿載條件下的總體效率達(dá) 94.5%，峰值效率大于 95%，待機(jī)功率小于 200mW
2. 高達(dá) 330W 的工作功率，無(wú)需強(qiáng)制冷卻
3. 符合傳導(dǎo)發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)（EN55011 B 類）的要求
4. 功率因數(shù)高達(dá) 0.99 以上，并滿足 PFC 規(guī)范以及 IEC 61000-3-2 A 類電流 THD 規(guī)定
5. LLC 控制器具有 ZSC 回避功能和 OVP 感應(yīng)功能，可提升可靠性，并針對(duì)過(guò)流、短路和過(guò)壓情況保護(hù)系統(tǒng)，確保安全
6. CrCM PFC 具有最小化 PFC MOSFET 上的匝數(shù)損耗的優(yōu)點(diǎn) ，消除了升壓二極管的反向恢復(fù)損失
7. 通過(guò)交錯(cuò)兩個(gè) CrCM 功率級(jí)，有效輸入紋波電流為減少并有助于最小化 EMI 濾波器要求
8. HB-LLC 功率級(jí)通過(guò)控制 UCC256301 諧振控制器的先進(jìn)技術(shù)，它實(shí)現(xiàn)了電流模式控制的增加控制帶寬。這種增加的控制帶寬減少了抑制所需的輸出電容輸出上的 AC 紋波

方案來(lái)源于大大通