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基于ADP1053LLC数字电源的研究

范国柱  
【摘要】:LLC串联谐振变换电路作为一种较新的电路拓扑,既能满足高频化的要求,又能实现高的变换效率,目前已在通信电源行业中的AC/DC一次电源中大量应用。然而,对于输入电压范围宽的二次电源,LLC变换器无法全范围获得最优的变换效率。因此需要前级稳压电路把宽范围输入电压转换成稳定的电压作为LLC变换器的输入。本文利用比较简单且高效的Buck电路作为其前级稳压电路,运用ADP1053数字控制芯片设计了一款高效的二次电源。 LLC谐振变换器可以在全负载范围内实现MOS管和整流管的零电压开通及零电流关断,实现高效率。本文分析了LLC谐振变换器在各个开关频率范围的工作原理,利用等效电路模型法建立了LLC谐振变换器的小信号模型,并给出了LLC谐振参数的设计步骤及方法。 Buck-LLC谐振全桥两级式变换器不仅可以实现宽范围的电压输入,而且可以保证较高的运行效率。LLC谐振电路采用占空比为0.5的开环控制,前级Buck变换器采用闭环控制,通过调节其占空比来控制直流母线电压,使LLC谐振变换器工作在最佳工作点附近,从而实现效率的最优化。 数字控制技术通过程序实现控制方案,简化了电路设计,且易实现系统的更新升级,是电源控制技术的发展趋势。ADI公司最新推出的ADP1053芯片,是一款集控制与保护功能的专门的数字电源控制器。 最后,本文设计了一款通信电源中的二次电源,对实验波形和数据进行分析,结果证明了理论分析的正确性和设计方法的合理性。


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