UCC25660高频LLC控制器技术解析与应用指南
Texas Instruments UCC25660高频LLC控制器可实现输入功率比例控制（IPPC）方案，具有增强的轻负载管理和多重保护功能。IPPC拓宽了LLC转换器的控制范围，且简化了宽输入输出电压范围应用（如LED驱动器和电池充电器）的设计。对于非通用输入应用，它甚至可在无PFC的情况下工作。
数据手册：*附件：Texas Instruments UCC25660高频LLC控制器数据手册.pdf
UCC25660的增强型轻负载管理得到改善，同时可最大限度地减少可闻噪声。在突发模式下运行时，UCC25660可直接禁用PFC控制器，以降低待机功耗。自动电容区规避方案以及具有反向恢复规避方案的自适应软启动功能，可确保器件不会在可能损坏FET的模式下工作。该方案使得控制器非常适用于预偏置负载。
Texas Instruments UCC25660具有强大的保护功能，可帮助用户设计可靠的电源。UCC25660具有支持高电压启动、X电容器（X-cap）放电、OVP响应和扩展功率范围的选项。
特性
- 满载开关频率：50kHz至750kHz
- IPPC控制可实现宽输入输出LLC（WLLC）运行
- 增强型轻负载管理
- 高频脉冲跳跃可提高轻负载效率
- 低频突发可实现低待机功耗
- 可闻频率范围跳跃可降低可闻噪声
- 集成PFC开/关控制信号有助于进一步降低待机功耗
- 内部谐振电容器电压合成器可提高信号可靠性并支持高启动频率
- 自动电容区规避
简化应用原理图
UCC25660高频LLC控制器技术解析与应用指南
一、产品核心特性
Texas Instruments UCC25660x系列是一款专为高效率LLC谐振转换器设计的高频控制器，具有以下突出特性：
- 宽范围工作能力：
- 支持50kHz至750kHz全负载开关频率
- 输入电压范围2.6V至5.5V
- 集成IPPC控制方案，实现宽输入/输出电压范围工作
- 高效率设计：
- 高频脉冲跳过技术提升轻载效率（典型值>92%）
- 低频突发模式降低待机功耗
- 集成PFC开/关控制信号进一步减少待机功耗
- 高级保护功能：
- 50ns快速过流保护(OCP)
- 过压保护(OVP)和温度保护(OTP)
- 自动避免容性工作区域
- 自适应软启动减小浪涌电流
二、关键技术创新
1. 输入功率比例控制(IPPC)
UCC25660x采用创新的IPPC控制方案，相比传统频率控制具有三大优势：
- 控制信号与输入功率成比例关系
- 在宽LLC(WLLC)应用中保持一致的突发模式性能
- 保留快速负载瞬态响应特性
IPPC通过测量ISNS引脚上的谐振电流，在VCR合成器块中形成内部VCR信号，与两套阈值(VTH/VTL)比较来控制高低边开关的关断。
2. 轻载管理技术
器件提供三种工作模式优化轻载效率：
- 高频(HF)脉冲跳过：保持突发频率>25kHz可听范围
- 低频(LF)突发模式：工作频率<400Hz降低待机功耗
- 自适应突发阈值：根据输入电压变化自动调整
通过LL引脚可编程设置模式转换阈值，典型配置：
- HFBurstEntry = 1.847V
- LFBurstEntry = 1.693V
三、典型应用设计
1. 功率级设计要点
谐振参数计算：
- 变压器匝数比：NPS = 16.5 (33:2:2)
- 谐振频率：f0 = 99.7kHz (LR=85μH, CR=30nF)
- 品质因数：QE = 0.3
- 等效负载电阻：RE = 176.5Ω
关键元件选型：
| 元件 | 参数要求 | 推荐型号 |
|---|---|---|
| MOSFET | VDS>615V, ID>1.5A | IPB60R105CFD7 |
| 谐振电容 | 30nF, 耐压>352V | 薄膜电容 |
| 整流二极管 | VRRM>30V, Iavg>8A | PMEG10020ELRX |
2. 保护电路设计
过压保护配置：
电流检测设计：
- 不同iator配置：CISNS=150pF, RISNS=205Ω
- OCP阈值：VISNS_OCP=3.5V (TSET选项4)
四、评估板使用指南
1. 快速启动步骤
2. 关键参数测量
- 效率测试：输入390VDC时典型效率92%
- 开关波形测量点：
- Ch1: ISNS (谐振电流)
- Ch2: LO (低边驱动)
- Ch3: SW (开关节点)
五、应用场景推荐
1. 消费电子
- 电视SMPS电源
- 笔记本/游戏机适配器
- 智能家电电机驱动
2. 工业应用
3. 汽车电子
六、设计注意事项
- PCB布局关键：
- 功率回路面积<1cm²
- ISNS走线远离高频噪声源
- 为敏感信号提供完整地平面
- 热管理建议：
- 连续4A负载需监测器件温度
- 环境温度不超过85°C
- 必要时增加散热措施
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