应用报告#采用 UCC28780 控制器和 UCC5304 隔离驱动器的零电压开关反激式总结

报告主要讲述了如何搭配使用UCC28780有源箝位反激控制器和隔离驱动器UCC5304，以实现零电压开关反激（ZVSF）电源。与传统准谐振（QR）反激拓扑相比，这种搭配能够在具有竞争力的成本下提供高效率和高功率密度。

1. 引言

• ‌背景‌：传统固定频率和准谐振（QR）反激式拓扑在功率密度和开关频率上受到限制，而主动钳位反激式（ACF）虽克服了这些限制，但需要额外组件。
• ‌提出方案‌：介绍了一种基于UCC28780控制器和UCC5304隔离驱动器的零电压开关反激式（ZVSF）拓扑，该方案在成本和性能之间取得了平衡。
  *附件：采用 UCC28780 控制器和 UCC5304 隔离 Sy 的零电压开关反激式.pdf

2. 拓扑概述

• ‌结构‌：ZVSF拓扑使用被动钳位和ZVS技术，通过次级侧同步整流（SR）提高效率。
• ‌工作原理‌：在重载时，ZVSF控制器以过渡模式（TM）工作，通过调整原边FET和次级SR的互补驱动及自适应死区时间，实现输出电压的调节。

3. 拓扑差异

• ‌与ACF和QR的比较‌：
  • ‌ACF‌：回收泄漏能量，但需要额外组件。
  • ‌QR‌：不回收泄漏能量，高线输入电压下难以实现ZVS。
  • ‌ZVSF‌：仅实现ZVS，不回收泄漏能量，组件数量少，性能适中。

4. 应用简化图

• ‌结构‌：展示了UCC28780控制器和UCC5304隔离驱动器的简化应用图，包括原边钳位、次级SR驱动等关键部分。
  

5. ZVSF的优势和好处

• ‌提高效率‌：特别是在高线输入电压下。
• ‌缩小变压器尺寸‌：由于可以实现更高的开关频率。
• ‌简化设计‌：相比ACF，ZVSF需要的组件更少。

6. UCC28780和UCC5304的使用

• ‌UCC28780关键特性‌：包括自适应ZVS控制、可编程突发模式阈值、多种保护功能等。
• ‌UCC5304关键特性‌：包括增强型隔离、快速传播延迟、高CMTI等。
• ‌关键规格‌：列出了PMP21552参考设计的关键参数，如输入输出电压范围、最大负载电流、效率目标等。

7. PMP21552 EVM

• ‌介绍‌：PMP21552是一个基于UCC28780和UCC5304的65W USB-C PD适配器参考设计。
• ‌性能‌：支持多种输出电压和电流组合，全负载效率超过92.5%，满足DoE Level VI和CoC Tier 2标准。

8. PMP21552性能结果

• ‌效率‌：展示了不同输入电压和负载条件下的效率曲线。
• ‌待机功率‌：在115Vac和230Vac下的待机功率分别为26mW和30mW。
• ‌小负载效率‌：在250mW输出功率下的效率分别为68%和63%。
• ‌EMI性能‌：通过了EN55032 Level-B的传导和辐射EMI测试。

9. 总结

• ‌优势‌：ZVSF拓扑在需要高效率和高功率密度的中高密度应用中是一个值得考虑的选择，特别是在不需要ACF的高性能和复杂组件的情况下。
• ‌资源‌：TI提供了UCC28780和UCC5304芯片以及PMP21552参考设计，以帮助用户快速实现ZVSF拓扑。