基于TI UCC28064A 效率为 94.5% 的 500W 蓄电池充电器方案-电路方案

本方案是一款紧凑型、高效率、24V 直流、500W 电池充电器参考设计，它是工业用 AC / DC 电源解决方案， 可在 85 至 265 V 的宽输入范围内工作，在整个输入电压范围内提供满载。 输出电压范围为额定功率 7.5-500 W /5-56 V 电压。此方案除了用于电池充电器，还可以应用于各种工业 AC / DC 电源应用，如过程控制，数据记录，机械控制，仪表，工厂自动化和安全系统。 这些应用要求电源是对流冷却的，需要在短时间内增加输出负载的同时提升功率。 本文介绍的方案很好的实现了这一功能特点。它包括了一个基于 TI UCC28064A 的交错双相转换模式 (TM) 功率因数校正 (PFC) 前端。这最大限度地减小了 PFC 电感器尺寸并降低了 EMI 滤波器要求。该直流/直流功率级通过 HB-LLC 级实现，后者使用了 TI 的 UCC256301 器件。为了提高效率，在次级侧使用 UCC24612 实现了同步整流。TI UCC28064A 是一个两相交错式临界导通模式（CrCM）PFC 转换器，可通过输入工作电压范围为 85 至 265 V AC RMS，并产生 400 V DC 总线。 第二阶段由隔离式半桥 LLC 级，可产生 24 V，20 A 标称输出。 该应用电源要求从半载到满载，整个工作电压范围和宽负载变化范围内都实现高效率。 该方案展示了小尺寸的高效率操作（155×125 mm），在 85- 265-V AC 的整个输入工作电压范围内提供连续 480 W 的功率。 对于 230V AC 标称操作，其效率 > 94.5％，对于 115V AC，效率为 92％。此方案还可以并联连接更高功率的应用。 核心技术优势1. 满载条件下的总体效率达 94.5%，峰值效率大于 95%，待机功率小于 200mW 2. 高达 330W 的工作功率，无需强制冷却 3. 符合传导发射标准（EN55011 B 类）的要求 4. 功率因数高达 0.99 以上，并满足 PFC 规范以及 IEC 61000-3-2 A 类电流 THD 规定 5. LLC 控制器具有 ZSC 回避功能和 OVP 感应功能，可提升可靠性，并针对过流、短路和过压情况保护系统，确保安全 6. CrCM PFC 具有最小化 PFC MOSFET 上的匝数损耗的优点 ，消除了升压二极管的反向恢复损失 7. 通过交错两个 CrCM 功率级，有效输入纹波电流为减少并有助于最小化 EMI 滤波器要求 8. HB-LLC 功率级通过控制 UCC256301 谐振控制器的先进技术，它实现了电流模式控制的增加控制带宽。这种增加的控制带宽减少了抑制所需的输出电容输出上的 AC 纹波 方案来源于大大通