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【实测】电流模式LLC
阅读: 11000 |  回复: 120 楼层直达

2016/10/12 15:51:16
1
javike[荣誉版主]
无所不能无所不会
电源币:2906 | 积分:37 主题帖:162 | 回复帖:3074
LV12
元帅

QQ截图20160321155901  高效、易用、便捷的电源调试助理——是德科技E36313A可编程直流电源测评

QQ截图20160321155901  在测试完智能手表的功耗之后,我发现了两个比较严重的问题……

QQ截图20160321155901  有几个人知道Tag 在不同工作状态下背后隐藏的秘密!


LLC拓扑应用至今已有多年了,记得十年前在PC POWER行业刚接触NCP1395时还感觉不可思议。


随着LED驱动电源的火爆,LLC拓扑也迅速普及。特别是在100W以上的中大功率的路灯应用上,相比反激QR成本和效率上差不多,而热设计上也简单很多,200W以下基本可以无散热器;相比正激和半桥,效率更高,成本更低。


在PC POWER行业同样为了追求80PLUS金牌、钛金牌也同样‘’泛滥"的使用着LLC拓扑。

为什么用“泛滥”这个词呢?

因为个人觉得电压模式的LLC并不适合PC POWER这样工作在大动态的负载。


大范围的应用也使得电压模式的LLC动态响应太慢、纹波电流太大……这些问题被工程师们吐槽。


关于传统电压模式LLC的问题我在这里就不在一一吐槽了

这是ON的官方稿关于电压和电流模式LLC的说明。

有兴趣了解原文的请移步电源网技术频道:http://www.dianyuan.com/article/31861.html


没错,我今天要测的就是这款电流模式的LLC控制器NCP1399的DEMO。

主要针对大家关注和吐槽问题进行深入的实测。


NCP1399 DEMO正面高清大图



NCP1399 DEMO背面高清大图


先来看看官方关于DEMO的介绍,了解下这款DEMO的规格参数:



有没有眼尖的?

我拿到的DEMO和这个官方资料上的还是有点区别的,输出电容的位置有点不尽相同,但基本电路是一样的。


下面看看电路的构成:


DEMO上有3颗主要IC,另外还有1颗X电容放电的节能IC。


关于能耗、效率、功率因数、失真度……这些常规参数我就不去实测了,看官方数据吧,毕竟这些参数达到行业标准已经不是事儿了。



贴上无码高清电路图:



附上NCP1399的规格书:NCP1399.PDF


接下来进入实测:



。。。。。。下接第21帖。。。。。。

电源网-天边在2016-10-14打赏该贴 +10 电源币 打赏理由:

四通道3MHz低功耗低噪1.8V CMOS运算放大器 IO-Link数字输入集线器参考设计 低噪声稳压开关电容电压逆变器
单电流限流配电开关5-SOT-23 -40至85 带音频附件支持的USB Type-C™电源通道保护 具有40μA静态电流的 2A SIMPLE SWITCHER®、降压稳压器
12位,2.7-GSPS,RF采样模数转换器 单USB车载充电器带电缆补偿和电池短路保护 LP38798-ADJ Hi PSRR超低噪声 800mA低输入电压稳压器
2016/10/12 15:59:56
2
home222222
电源币:241 | 积分:0 主题帖:40 | 回复帖:269
LV7
旅长
不错不错。
2016/10/12 16:02:26
3
心如刀割[版主]
电源币:2253 | 积分:17 主题帖:52 | 回复帖:772
LV8
师长

坐等更新。

LZ在安森美工作?

2016/10/12 16:35:02
12
javike[荣誉版主]
无所不能无所不会
电源币:2906 | 积分:37 主题帖:162 | 回复帖:3074
LV12
元帅
NO,我只是拿到了个ON的DEMO测测看效果。
2016/10/12 16:03:42
4
qinzutaim[版主]
电源币:5067 | 积分:134 主题帖:36 | 回复帖:3502
LV11
统帅
不明真相的吃瓜群众迅速围观.....
2016/10/12 16:03:45
5
jiame2006
电源币:40 | 积分:5 主题帖:37 | 回复帖:442
LV7
旅长
坐等更新。看看电压模式和电流模式的区别在哪里?
2016/10/12 16:07:08
6
zvszcs
电源币:220 | 积分:0 主题帖:228 | 回复帖:3326
LV12
元帅

占位思考

2016/10/12 23:53:10
20
javike[荣誉版主]
无所不能无所不会
电源币:2906 | 积分:37 主题帖:162 | 回复帖:3074
LV12
元帅
好好思考,还等你的板子呢
2016/11/14 14:19:44
112
华润矽威华虹挚芯代理
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:3
LV1
士兵
静静的等,静静的看。
2016/10/12 16:07:15
7
chrisma2005
电源币:2 | 积分:0 主题帖:5 | 回复帖:27
LV3
排长
目测此贴要火,广告位招租。
2016/10/12 16:08:50
8
ta7698
电源币:4539 | 积分:35 主题帖:40 | 回复帖:2032
LV9
军长
快!等着看呢!
2016/10/12 16:15:42
9
pizige5241
电源币:0 | 积分:0 主题帖:8 | 回复帖:67
LV4
连长
坐等详解。
2016/10/12 16:19:51
10
ok131448
电源币:21 | 积分:0 主题帖:3 | 回复帖:24
LV2
班长
坐等更新,支持支持!!!!
2016/10/12 16:28:30
11
电源网-天边
上一次首页头条
电源币:456 | 积分:404 主题帖:33 | 回复帖:1050
LV9
军长
终于等到j版发贴~ 
2016/10/12 17:19:30
13
ouyanghui22507
电源币:20 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:41
LV4
连长
坐下来听课!!!!
2016/10/12 17:43:41
14
ymyangyong[版主]
集齐10个最佳回复
电源币:1789 | 积分:369 主题帖:2 | 回复帖:5109
LV12
元帅
占座听课。
2016/10/12 17:46:19
15
suiyi3
电源币:365 | 积分:12 主题帖:7 | 回复帖:152
LV5
营长

来涨知识的

2016/10/12 18:12:41
16
154600[实习版主]
电源币:260 | 积分:9 主题帖:22 | 回复帖:235
LV8
师长
占位听课
2016/10/12 19:02:10
17
雪花飘
电源币:0 | 积分:1 主题帖:3 | 回复帖:8
LV2
班长
LZ可否寄个150W NCP1654+1399这款DEMO给在下研究一下?
2016/10/12 22:25:14
18
javike[荣誉版主]
无所不能无所不会
电源币:2906 | 积分:37 主题帖:162 | 回复帖:3074
LV12
元帅
实在抱歉,我只拿到一块DEMO。IC 样品倒是可以帮你申请几颗。
2016/10/12 23:32:54
19
wangverna
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:3
LV1
士兵
占个沙发
2016/10/13 11:17:36
22
雪花飘
电源币:0 | 积分:1 主题帖:3 | 回复帖:8
LV2
班长
好,我们走个私
2016/11/13 12:37:08
110
firefox886
电源币:0 | 积分:0 主题帖:7 | 回复帖:485
LV8
师长
帮我申请几片玩玩呗!
2016/11/14 09:16:07
111
javike[荣誉版主]
无所不能无所不会
电源币:2906 | 积分:37 主题帖:162 | 回复帖:3074
LV12
元帅
站内联系。
2016/10/13 11:16:12
21
javike[荣誉版主]
无所不能无所不会
电源币:2906 | 积分:37 主题帖:162 | 回复帖:3074
LV12
元帅

。。。。。。上接第1帖。。。。。。

上电,开测:


玩LLC没有个好点的示波器还怎么玩,上装备:


_T_08190

貌似是鼎阳的新品,SDS2000X系列,标配140M存储深度,玩LLC刚好够用,

特对于电压模式LLC动轧几十上百mS的动态响应(电流模式的请保持关注,后面会实测),没有高存储真不够耍,

而且SDS2000X新增的一键存储功能更是省时省力。玩LLC SDS2304X的确给我带来很多惊喜和便利,

更多给力功能我就不一一介绍了,因为。。。不是主角,哈哈。(官网链接:http://www.siglent.com/oscilloscope/SDS2000X



说明:

1. Chroma 6408 作为交流输入源。

2. Keithley K2700监测输入交流电压。

3. qingzhi 8713B1功率计测量输入电压、电流、功率、功率因数。

4. Agilent 34401A监测APFC输出电压(即:LLC级输入直流电压)

5. HP 34401A监测输出直流电压。

6. KIKUSUI PLZ1003W电子负载作为负载。


首先,先测空载启动波形:


说明:

1通道(黄色):采用Tektronix P5205A有源差分探头测量LLC功率管上管(Q2)驱动电压VGS波形。

2通道(粉色):采用Cybertek DP6130有源差分探头测量LLC功率管下管(Q3)驱动电压VGS波形。

3通道(蓝色):采用Tektronix A6302有源电流探头测量LLC功率变压器初级工作电流Ip波形。

4通道(绿色):采用Siglent SP2030A无源探头测量输出电压Vout波形。



在2mS的时基下保持1GSa/S的采样率,对输出电压上升沿设定45V电平单次触发捕获。


先展开看看上电瞬间的起始波形



上电瞬间,NCP1399先给下管Q3一个大方波,因为上管是自举供电,所以注定一定是下管先开通,之后进入软启动状态。



NCP1399使用了特定的软启动方案,确保在任何条件下的稳固且无硬开关的启动。

看看启动中的波形:



再看看电流最大值的状态:


的确非常的稳定。


达到输出电压前的波形:


很漂亮的波形,不拖泥带水。


。。。。。。下接第29帖。。。。。





2016/10/13 11:29:03
23
xd285070[实习版主]
拆机版纪念勋章 上一次首页头条
电源币:35 | 积分:1 主题帖:20 | 回复帖:75
LV6
团长
去掉PFC功能以后,看看满载和动态下的输出纹波,,,,,
2016/10/13 11:35:59
25
javike[荣誉版主]
无所不能无所不会
电源币:2906 | 积分:37 主题帖:162 | 回复帖:3074
LV12
元帅

动态和纹波后面会测?

但去掉是改用高压DC源供电吗?还是市电供电?如果是市电整流直接供电估计不行,会欠压保护了。

2016/10/13 11:46:28
26
xd285070[实习版主]
拆机版纪念勋章 上一次首页头条
电源币:35 | 积分:1 主题帖:20 | 回复帖:75
LV6
团长
肯定就是市电了,主要就是想看看无p的llc,这ic,效果怎么样,欠压保护直接屏蔽掉算了,,,
2016/10/13 11:48:47
27
javike[荣誉版主]
无所不能无所不会
电源币:2906 | 积分:37 主题帖:162 | 回复帖:3074
LV12
元帅
变压器匝比怎么办呢?
2016/10/13 13:46:22
30
xd285070[实习版主]
拆机版纪念勋章 上一次首页头条
电源币:35 | 积分:1 主题帖:20 | 回复帖:75
LV6
团长
240到280v输入ac,测试应该问题不大吧
2016/10/13 11:30:47
24
zvszcs
电源币:220 | 积分:0 主题帖:228 | 回复帖:3326
LV12
元帅
这测试点个赞
2016/10/13 11:54:31
28
钜微-小罗
电源币:40 | 积分:0 主题帖:4 | 回复帖:30
LV4
连长
点赞   不错
2016/10/13 13:39:12
29
javike[荣誉版主]
无所不能无所不会
电源币:2906 | 积分:37 主题帖:162 | 回复帖:3074
LV12
元帅

。。。。。。上接第21帖。。。。。。


继续测试:

空载工作波形:

7秒一个周期的SKIP模式。



知道了完整的周期,就可以对起始端瞬间波形进行精确的波形捕获了。

单次触发捕获波形:

细节真多啊。。。有木有?有木有!是不是感觉有启动波有点类似。


展开看看起始端:


起始端基本和启动波形保持一致的节奏



攀升中。。。。Beautiful !!




稳定压倒一切,收尾也保持稳定的一致的队形。



。。。。。。下接第37帖。。。。。。


2016/10/13 15:04:53
31
xzpws
电源币:6 | 积分:3 主题帖:1 | 回复帖:22
LV2
班长

不错不错!

2016/10/13 16:37:20
32
dxsmail[版主]
电源币:392 | 积分:15 主题帖:86 | 回复帖:2615
LV11
统帅
不错。。坐等更新。。。
2016/10/13 17:08:25
33
zvszcs
电源币:220 | 积分:0 主题帖:228 | 回复帖:3326
LV12
元帅
这下会半天才叫一下
2016/10/13 17:13:54
34
javike[荣誉版主]
无所不能无所不会
电源币:2906 | 积分:37 主题帖:162 | 回复帖:3074
LV12
元帅
不会的,看规格书,是内部控制的,不是让大电容深度放电的
2016/10/13 17:29:47
35
javike[荣誉版主]
无所不能无所不会
电源币:2906 | 积分:37 主题帖:162 | 回复帖:3074
LV12
元帅


SKIP模式时内部比较器将FB端电压和预设值进行比较,当VFB低于预设电平时,IC内部关断进入SKIP模式。

IC的功耗降低,PFC控制脚的FB也能关掉。

就如上面实测的波形那样,NCP1399总是以固定的方式进入SKIP模式,下管的驱动时间等于Fmax或者最后一个上管驱动的3/2时结束来使谐振电容的保持25%来降低开关损耗。

而且每次开通的波形都是慢慢递增到50%的。

2016/10/14 09:56:17
36
米老鼠
电源币:1022 | 积分:0 主题帖:9 | 回复帖:382
LV8
师长
好美
2017/01/09 12:23:26
117
灿然
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:5
LV2
班长
然而这个BURST MODE 在LLC中  我已经用分立三极管实现了
2016/10/14 11:07:16
37
javike[荣誉版主]
无所不能无所不会
电源币:2906 | 积分:37 主题帖:162 | 回复帖:3074
LV12
元帅

。。。。。。上接第29帖。。。。。。


再看看带载的波形:



CV模式,直接就满载了。

大时基下都很稳定,没有工频的影响。


展开:





开关频率130K左右。


2016/10/14 11:36:04
38
javike[荣誉版主]
无所不能无所不会
电源币:2906 | 积分:37 主题帖:162 | 回复帖:3074
LV12
元帅

再来结合桥臂和次级波形看看:


SDS00095


说明:

1通道(黄色)和4通道(绿色)采用Siglent SP2030A无源探头开启相位反向测量分别次级输出整流管(D101)的电压VD波形。

2通道(粉色):采用Cybertek DP6130有源差分探头测量LLC功率管下管(Q3)电压VDS波形。

3通道(蓝色):采用Tektronix A6302有源电流探头测量LLC功率变压器初级工作电流Ip波形。



稳定压倒一切!!!


交集看看:



这样来看,NCP1399还是摆脱不了没有储能电感的弊端,死区时间还是得完全靠输出电容来维持的节奏。


。。。。。。下接第55帖。。。。。。


2016/10/14 11:49:14
40
越凌科技
电源币:49 | 积分:6 主题帖:17 | 回复帖:171
LV6
团长
      给个大大的赞   搬个板凳 接着看········
2016/10/14 18:02:05
44
ruohan
电源币:3 | 积分:9 主题帖:44 | 回复帖:1011
LV9
军长

可以给他加个储能电感,测试一下效果,,

我之前有见过一个用1393做的5V40A的,次级加了 个电感,死区时间续流,可以直接用变压器驱动同步MOS,架构很简单。。

2017/01/09 11:35:27
116
灿然
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:5
LV2
班长
他是不是工作在深感性区域? 频率比谐振点大的多?
2016/10/14 12:42:37
42
chaos2008
电源币:0 | 积分:1 主题帖:11 | 回复帖:42
LV4
连长
版主  此图中黄色是MOS管的驱动波形么?为什么在上升沿的时候有个抖动?是没有完全实现软开关么?
2016/10/14 15:52:19
43
javike[荣誉版主]
无所不能无所不会
电源币:2906 | 积分:37 主题帖:162 | 回复帖:3074
LV12
元帅
37帖中的黄色波形是下管的驱动波形。那个抖动是米勒效应引起的,正常,和软开关无关,这是驱动啊,不是VDS,紫色才是VDS。
2016/10/15 09:26:06
46
ruohan
电源币:3 | 积分:9 主题帖:44 | 回复帖:1011
LV9
军长
驱动只要有米勒平台,说明你的管子就不是ZVS,,,
2016/10/15 16:28:20
47
javike[荣誉版主]
无所不能无所不会
电源币:2906 | 积分:37 主题帖:162 | 回复帖:3074
LV12
元帅

从这个波形来看,那个地方也的确是弥勒平台,但看结合VDS波形来看,又确实是ZVS

而且更奇葩的是,这个现象有点随机,还没找到原因。

2016/10/15 16:30:12
48
javike[荣誉版主]
无所不能无所不会
电源币:2906 | 积分:37 主题帖:162 | 回复帖:3074
LV12
元帅

再测又没有了,2套差分探头我也交换过,还是不能重复那个现象。

2016/10/15 16:30:27
49
javike[荣誉版主]
无所不能无所不会
电源币:2906 | 积分:37 主题帖:162 | 回复帖:3074
LV12
元帅

2016/10/15 16:30:46
50
javike[荣誉版主]
无所不能无所不会
电源币:2906 | 积分:37 主题帖:162 | 回复帖:3074
LV12
元帅

2016/10/25 08:48:41
91
钜微-小罗
电源币:40 | 积分:0 主题帖:4 | 回复帖:30
LV4
连长
电流波形看,应该是CCM下寄生电容影响的米勒平台,这点对EMI会有影响
2016/10/14 11:39:50
39
电源网-fqd
电源币:5043 | 积分:15067 主题帖:269 | 回复帖:4576
LV11
统帅
已经被添加到社区经典图库喽
http://www.dianyuan.com/bbs/classic/
2016/10/14 11:51:42
41
jwdxu2009
电源币:94 | 积分:0 主题帖:10 | 回复帖:131
LV6
团长
设计很好,参考和学习,能边试用,边学习。
2016/10/14 18:38:10
45
wangzh2538
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:8
LV2
班长
好贴。。
2016/10/17 11:49:03
51
xueluowu
电源币:7 | 积分:0 主题帖:3 | 回复帖:38
LV3
排长
  如此优秀的帖子,一定要好好学习,留下点记忆。谢谢!
2016/10/17 11:59:27
52
深圳奥磁科技
电源币:0 | 积分:3 主题帖:1 | 回复帖:2
LV1
士兵
**此帖已被管理员删除**
2016/10/17 12:25:14
54
飘飘飘
电源币:0 | 积分:0 主题帖:18 | 回复帖:157
LV6
团长
2016/10/17 12:00:57
53
jwdxu2009
电源币:94 | 积分:0 主题帖:10 | 回复帖:131
LV6
团长
板子做的不错,好产品
2016/10/17 14:34:48
55
javike[荣誉版主]
无所不能无所不会
电源币:2906 | 积分:37 主题帖:162 | 回复帖:3074
LV12
元帅

。。。。。。上接第38帖。。。。。。


继续测试:



说明:

1通道(黄色):采用Tektronix P5205A有源差分探头测量LLC谐振电容(C13)的电压Vcs波形。

2通道(粉色):采用Cybertek DP6130有源差分探头测量LLC功率管下管(Q3)的电压VDS波形。

3通道(蓝色):采用Tektronix A6302有源电流探头测量LLC功率变压器初级工作电流Ip波形。

4通道(绿色):采用Tektronix A6312有源电流探头测量输出电流Iout波形



5mS的大时基下没有任何工频纹波。


小时基下看看:


输出电流上有高频开关纹波,其他波形都非常干净利索。


2016/10/17 14:36:31
56
javike[荣誉版主]
无所不能无所不会
电源币:2906 | 积分:37 主题帖:162 | 回复帖:3074
LV12
元帅

再整合一起交集看看:



小时基:



继续:



单周期细节:



。。。。。。下接第58帖。。。。。。




2016/10/17 20:48:26
57
zzzjjjhhh123
电源币:24 | 积分:0 主题帖:1 | 回复帖:2
LV1
士兵
MARK  学习
2016/10/18 18:27:22
64
william_lee
电源币:0 | 积分:0 主题帖:2 | 回复帖:9
LV2
班长
不懂就问:电流谐振为什么不给振到零呢?
2016/10/18 19:16:19
65
javike[荣誉版主]
无所不能无所不会
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LV12
元帅

都到负了啊,怎么说没到零?

蓝色是变压器初级电流波形哦

2017/05/31 13:16:23
120
ledadlee
电源币:1 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:17
LV2
班长
怎么不是正弦波?
2016/10/18 10:22:02
58
javike[荣誉版主]
无所不能无所不会
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LV12
元帅

。。。。。。上接第56帖。。。。。。


接下来测试纹波:


说明:

SDS2304X 300M带宽全开测试。

因为手上的104瓷片电容是25V的,所以就没有装瓷片电容,仅装了个10uF100V的电容测试纹波。

其中:

1通道(黄色)为纹波电压,采用BNC同轴线剪掉一段直接焊接输出端测量。

2通道(绿色)为纹波电流,采用Tektronix A6312有源电流探头测量


5mS的大时基2GSa/s 采样率下没有工频纹波的分量。

输出45V@3.4A

纹波电压=0.272/45=0.6%

纹波电流=0.122/3.4=3.5%


展开波形可以看到纹波中包含有开关噪音,对于LLC这是无法规避的了。


再来看看把带宽限制到20M的纹波:


带宽限制20M以后,纹波明显小了


把电压纹波波形调节显示幅值提高一倍:



电压纹波=0.132/45=0.29%

电流纹波=0.092/3.4=2.7%


展开:



。。。。。。未完,待续。。。。。。




2016/10/18 10:49:44
59
dengyuan
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LV8
师长

还没有看到LLC电流模式的优点啊。

动态响应,继续。

2016/10/18 10:50:53
60
javike[荣誉版主]
无所不能无所不会
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LV12
元帅
没有工频纹波已经是一大优势了啊
2016/10/18 16:06:28
62
chaos2008
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LV4
连长
关键还是体现在动态响应吧,如果普通的电压模式,前面加PFC,后面环路的低频增益弄好了也可以使工频纹波很小的吧
2016/10/18 16:34:46
63
javike[荣誉版主]
无所不能无所不会
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LV12
元帅

电压模式的就算用直流电压输入还是一样有工频纹波的。

是可以减小,但没法消除。

2016/10/19 09:12:01
66
dengyuan
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LV8
师长

我一直在想,LLC的磁化电流跟谐振电流的峰值有相位差,如果能够直接得到磁化电流,而不是像这个IC通过间接得到,那么有个电流前馈,动态响应不是更好吗?不是真正的电流模式控制吗?

不对称半桥可以直接工作在电流模式,因此比较适合动态和大电流的场合。但是不对称半桥不能实现全程软开关。目前研究的人也比较小了。

2016/10/19 15:02:38
67
javike[荣誉版主]
无所不能无所不会
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LV12
元帅

这个相位差貌似没法避免的,前馈电流后可能就不能ZVS了吧,做开环可能会好些。

2016/10/18 11:24:36
61
野百合12
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LV3
排长
牛啊
2016/10/19 15:33:52
68
javike[荣誉版主]
无所不能无所不会
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LV12
元帅

。。。。。。上接第58帖。。。。。。


继续测试动态:




说明:

1通道(黄色):采用Tektronix P5205A有源差分探头测量LLC功率管下管(Q3)驱动电压VGS波形。

2通道(粉色):采用Cybertek DP6130有源差分探头测量LLC功率管下管(Q3)电压VDS波形。

3通道(蓝色):采用Tektronix A6302有源电流探头测量输出Iout的电流波形。

4通道(绿色):采用Siglent SP2030A无源探头测量输出电压Vout波形。



这张图测试是从空载SKIP模式直接转换到CV满载模式。

期间Vout的下跌可能是电子负载响应问题导致的,实际中如果采用LED做负载或许会不存在这样的问题。


放大看看:


从波形可以看出,带载的瞬间,电流瞬间爬升到CC值,之后输出电压下跌,电流下降为0,之后NCP1399开始输出脉冲,电压开始攀升,电压攀升到饿肚子后,IC输出关闭,瞬间被加载大电流,之后电流再次加载到CC值。IC持续输出。


针对这个波形,采用大存储进行单次触发:


先来看看各个细节:


电压攀升的波形。



从驱动波形看,启动的原则依旧采用NCP1399内部固定的方式工作。


这也同时证实了这一时刻还是工作在SKIP模式,同时周期也是没有变化的。



电流脉冲前电压攀升时的波形还是很稳定的。




电流脉冲的过程。


展开:


从这里也可以看出,和SKIP模式的收尾是完全一样的工作方式。

也就是说:这个周期还是处于SKIP模式的。



电流正式加载时的波形



启动始端的波形和SKIP模式的似乎有些变化了。



加载之后的波形


从波形可以看出,空载SKIP模式直接转换到满载,响应过程还是有些缓慢的。已经接近无SKIP的电压模式LLC了。

由于测试的DEMO SKIP模式周期长达7秒,同时还有电子负载CV模式的迟滞影响,或许也是导致这一响应时间较长的原因。


那么,问题来了:

如果屏蔽掉NCP1399的SKIP模式会怎么样呢?如果采用CC模式带载呢?


2016/10/20 11:26:43
69
javike[荣誉版主]
无所不能无所不会
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LV12
元帅

先来看看跳过SKIP模式的动态响应:


因为DEMO是CC输出的,CV带载没法模拟轻载,所以就改用CC带载测试。

带载0.5A时的波形。




貌似还是在SKIP模式,只是SKIP的周期短了些。



电压攀升中。。。。



整个过程还是和启动波形一样。


切换到3A负载:


从波形中可以看出,左边还是在SKIP周期中的,直接切换到3A,电流迅速爬升到3A,而且没有过冲,电压也有所跌落,但幅度相对很小。而且这一时刻NCP1399的驱动是关闭的。电压下跌之后,NCP1399才开始输出脉冲,同时电压开始攀升。但整个切换电流后的过程,电流是发生瞬变的。


前面的SKIP周期中的波形就不看了,上面已经放大过,都是一样的。

直接看切换电流到3A的波形吧:



电流爬升的过程,非常利索。

NCP1399的驱动关闭,但桥臂电压还保持在约1/4的位置。



NCP1399开始输出脉冲使跌落的电压回升的驱动波形。

这个波形和上面的空载SKIP模式直接切换到CV满载是完全一样的。



持续带载3A时的波形。



2016/10/21 12:05:26
70
javike[荣誉版主]
无所不能无所不会
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LV12
元帅

继续测试屏蔽SKIP模式的动态响应:


大时基下先看看从空载转到满载的整个状态

和上面测的SKIP模式转满载的后段有些类似。

仔细分析这个过程:

同样是加载时电流迅速爬升,同时输出电压也开始下降,但电流并没有过冲,

当输出电压下降到30V左右时,电流出现轻微打嗝下跌后马上回升,同时电压开始爬升。


这样的响应过程对于常规带载LED是不可能发生的,毕竟输出电压会被LED灯珠钳位。


那么问题来了:为什么会是这样的响应呢?



2016/10/21 12:30:00
71
javike[荣誉版主]
无所不能无所不会
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LV12
元帅

电子负载的CV模式响应慢是众所周知的,说明书一般都有注明,为了验证是不是电子负载CV模式的响应问题,

采用一台线性直流稳压电源做测试:


设定输出电压为30V,输出电流为3.4A


进行大时基捕获空载转满载波形:


呃。。。。

现在是不是感觉眼熟了?


减小时基提高采样率看看整个周期:


这个过程除了其中的各个周期时间外,工作模式和上面NCP1399测试的完全一致。


也就是说,电子负载CV模式还不能准确的测得NCP1399的动态响应过程。


。。。。。。下接第77帖。。。。。。




2016/10/21 13:42:05
72
xd285070[实习版主]
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LV6
团长
70楼第一张图片是不是就是3a的cc模式,,,看上去效果很戳的样子,,,,
2016/10/21 14:19:52
74
javike[荣誉版主]
无所不能无所不会
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LV12
元帅
说明你看帖不认真哦。那是CV的,屏蔽SKIP的CC还没测呢,稍等,马上开测
2016/10/21 14:24:28
76
javike[荣誉版主]
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LV12
元帅

69帖是CC模式跳过SKIP模式轻载转满载的波形。

屏蔽SKIP的效果应该不会比这个差哦。。。。请保持关注。

2016/10/21 14:12:00
73
liwanxi
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LV3
排长
真的高手做不出来就是不一样,我不懂在晕晕的做,不过效率只能做到85%。
2016/10/21 14:21:31
75
javike[荣誉版主]
无所不能无所不会
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LV12
元帅
85%的效率对LLC的确有些低了,如果是一级LLC的话,可以飙到95%以上的
2016/10/21 15:42:52
77
javike[荣誉版主]
无所不能无所不会
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LV12
元帅

。。。。。。上接第71帖。。。。。。


接下来采用CC模式屏蔽SKIP进行空载转满载测试:

响应很利索。。。

在电流上升的过载中,输出电压还是有微微的下跌,下跌的幅度也比较小,时间也比较短,下跌时间持续5mS不到,接着开始爬升,差不多7mS爬升到输出值。整个周期约12mS。对LLC来说响应速度已经算很快很快了。





电流爬升和爬升中,驱动波形没有任何的改变,但占空比没有开到最大(50%左右)


电压开始爬升时占空比才开到最大值了。




整个测试过程可以看出NCP1399的动态响应还是非常快的。远比电压模式快得多。


。。。。。下接第87帖。。。。。。

2016/10/21 16:19:57
78
xiezhen
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LV7
旅长

应该测个输入电压阶跃输出电压动态,更能说明电流控制模式问题!

我理解电流模式原本先追求的是动态安全问题,即输入侧瞬时扰动(如谐波分量)快速抑制,其次才是环路动态响应提升问题。

2016/10/21 16:34:31
79
javike[荣誉版主]
无所不能无所不会
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LV12
元帅
输入有PFC,再怎么跳也不影响LLC啊
2016/10/21 16:46:46
80
xiezhen
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LV7
旅长

无论怎样模式高频开关电源,只要将输入正弦波整流--撕裂(高频化)后,产生任何频段、任何幅值高频谐波那是必然的,即便是全谐振也只是减少谐波及幅值而已,这些谐波对于管子、电感器件而言都是威胁。

电流模式的意义何在呢?仅仅是为了输出动态响应吗?

反正我们N年前开发非线性电流控制器就是首先为了变换器安全考虑的,那时也有APFC;当然也获得了优良的动态。

谐波这玩意儿对变换器来讲就是它的魔,呵呵,,,也许我这么理解有些偏激吧,,,,,,

谐波来自电网的不多,大多都是自家产的。

2016/10/21 16:56:09
81
javike[荣誉版主]
无所不能无所不会
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LV12
元帅
把仅仅2个字去掉可以这么说,但也只是其一
2016/10/21 17:08:29
83
xiezhen
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LV7
旅长

在LLC研究过程中遇见了很大的障碍,特别是大功率情况下,发现其动态非常不好,以致引起烧机。这是由于线性控制器+网络校正不能适应LLC这种强非线性的、大滞后特性的变换器,在应对瞬时扰动(如谐波)时,线性负反馈环路“来不及”(uS级)调制频率所致。

因此,开发电流控制(或叫做非线性控制)模式,以半周期内(uS)就可以做出反应来适应瞬时动态的方案。

这只是我的一般认知,尚未达到对LLC及相关控制的深度认知水平。

还望版主给予指正!

2016/10/21 17:30:46
85
javike[荣誉版主]
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LV12
元帅

LLC工作是频率的变化是缓慢的,你要做到uS级的响应,算一下,1uS就是1MHZ的频率1个周期,10uS就是100KHZ的1个周期,这是不可能的了。

LLC的频率变化是缓慢的,而且谐振中很多情况是未知的,不可能在1个周期内完成频率的快速跳变的,半个周期内更是不可能的。

而这些并不是谐波的影响,而是LLC本身的特性决定的。

2016/10/21 18:00:32
86
xiezhen
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LV7
旅长
这的确是个问题!
2016/10/21 17:00:17
82
javike[荣誉版主]
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LV12
元帅

谐波也没你说的那么邪乎吧。

对于那些反激适配器加PFC的规定就是因为谐波。

2016/10/21 17:12:21
84
xiezhen
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LV7
旅长
谐波不邪乎,能如影随行的抑制就如同不存在。
2016/10/24 10:14:02
87
javike[荣誉版主]
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LV12
元帅

。。。。。。上接第77帖。。。。。。


接下来测试下带载开机的波形:



这是开启SKIP模式带载开机的波形。

输出电压开始上升时,NCP1399就开始输出脉冲了,

当输出电压开始上升后产生输出电流,输出电压和电池电流同步爬升,

当电压爬升起来后,NCP1399关闭输出,输出电压开始下降,但此时输出电流没有变化,

当输出电压跌落后,NCP1399再次输出脉冲时输出电压回到正常。


展开看看各个局部波形细节:


开机脉冲和软启动时基本一致。







电流上升的过程。





电流刚开始爬升的波形,NCP1399输出的脉冲没有受到电流爬升的影响。



这个收尾也和SKIP模式一样。





输出电压爬升时,NCP1399再次输出的脉冲波形。



2016/10/24 15:04:00
88
javike[荣誉版主]
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LV12
元帅

再看看屏蔽SKIP模式的带载开机波形:


和SKIP状态差不多,但NCP1399的输出没有断续



启动的脉冲波形还是一样。



电流爬升的过程也一样



电流开始爬升时的波形。




输出电压爬升中的波形。


这个动态响应算是很给力了。

2016/10/24 15:14:56
89
javike[荣誉版主]
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LV12
元帅

从测试的波形可以看出,基于NCP1399 电流模式LLC能提供更好的动态负载响应和无工频纹波的电流输出,同时能实线超低的空载待机和高能效。

关于大概对LLC拓扑吐槽的纹波和动态问题我已将详尽的测试发出来了。

DEMO是我拿来试用的,已经归还,如果有工程师需要更深入的测试我这里有一些样品可以提供给大家。(当然,也希望你也能分享你的测试数据

更多的功能期待大家的发现,比如:NCP1399具备快速的初级电流检测,所以不需要像电压模式LLC那样外加短路保护控制电路。

2016/10/24 18:00:52
90
dengyuan
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LV8
师长

如果能够直接检测电流像反激那样控制就好了。

这些IC的电流模式都是经过波形变换的。

2016/10/25 14:03:45
92
真武阁
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LV6
团长

本来想占到100楼给J版一个惊喜,想想还是算了

既然这颗料这么厉害,J版从头说起说说吧

先从启动时序说起,这个Istar1 和Istar2是怎么用的,因为规格书上只标注了一个发生在vcc=0v一个发生在vcc=vcc(on)-0.5v具体是怎么样的没弄明白

然后就是在启动没成功或者启动后各种保护模式和skip模式,这时又是用的那个电流,1还是2?看到启动上面有说一个130度的过热保护,难道是说后面用的都是9mA?

想用这货配L6562搞一款

2016/10/25 19:56:02
93
xd285070[实习版主]
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LV6
团长
能不能理解为在环境温度较高的情况下,输出一直短路,ic不断重启,导致ic过热保护,最后去掉短路,电源不启动了,,,,,,,,
2016/10/25 21:33:24
94
真武阁
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LV6
团长

vcc短路意味着芯片永远不会启动成功,结果内部启动电路(就是一个线性恒流源)一直打开,如果以Istar2=9mA工作的话,只要母线电压DC大于70V就会超出极限耗散水平,所以启动过热保护是必须的。

后来再看了一下手册,搞清楚了这个启动电流是2段式,首先以ISTART1=0.5mA试探性启动,vcc电容被充电到一个门槛电压VCC_INHIBIT=0.8V后再以ISTART2=9mA直至到IC工作电压门槛,后面的事情就要问J版了。

2016/10/26 11:51:45
95
xd285070[实习版主]
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LV6
团长
外置启动电阻的就不会出现说启动失败导致ic过热,锁死导致,这个还得看应用
2016/10/26 13:52:48
96
javike[荣誉版主]
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LV12
元帅

其实你的担心是多余的,首先以Istart2=9mA运行时还会受到HV端的过热保护的限制,出现过热是会逐渐降低电流。

另外,NCP1399每一次的启动都是内部数字部分固化的特定方式非线性的软启动,从上面测得的波形中也可以看出,第1个下管脉冲之后,后面紧接着3个都是上管脉冲,变压器的辅助线圈完全可以供上来了,NCP1399的HV电流源都没有过热的机会。

2016/10/26 17:09:53
97
xd285070[实习版主]
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LV6
团长
我们说是特例,比如输出短路的时候,,,,,
2016/10/28 11:19:12
102
javike[荣誉版主]
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LV12
元帅
输出短路恢复时,NCP1399还是会保持一样的启动模式的,也就是启动的时序不因特殊情况改变。
2016/10/31 14:56:14
106
ta7698
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LV9
军长
就是说只要是启动,就是同样的一个模式?对吧?
2016/10/31 17:24:59
107
javike[荣誉版主]
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LV12
元帅
是的,这是NCP1399内部数字电流固定的方式。当然,按ON的说法也是可以自定义的,也就是官方说的:可选择通过封装内修整(IPT)并永久在融合的多晶硅中运行。
2016/10/26 20:44:15
98
开开鼠
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LV3
排长
J版,问下这颗芯片怎么设置最低频率的呢,还是说他不需要设置最低频率,直接通过CS限流来达到相应的目的呢
2016/10/28 11:18:18
101
javike[荣誉版主]
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LV12
元帅
CS限流貌似和频率没有直接关系吧,频率的选择和电压模式的LLC还是没什么区别的。
2016/10/27 05:33:33
99
ballast_2000
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:9
LV1
士兵
能否提供IC样品?
2016/10/28 11:19:38
103
javike[荣誉版主]
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LV12
元帅
我手上还有几片样片
2016/10/27 16:27:33
100
电源网-fqd
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LV11
统帅
恭喜帖子获得“发帖得红包活动”20元红包奖励,楼主可添加电源网私人官网微信(dianyuan_com)为好友,领取现金红包(备注信息:发帖得红包)

      活动介绍:http://www.dianyuan.com/bbs/1531497.html


     

2016/10/31 14:10:50
105
javike[荣誉版主]
无所不能无所不会
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LV12
元帅
2016/10/28 14:49:44
104
javike[荣誉版主]
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LV12
元帅

电压模式的LLC实测见:http://www.dianyuan.com/bbs/1533820.html

有兴趣的可以对比看看。

2016/11/02 18:17:42
108
米老鼠
电源币:1022 | 积分:0 主题帖:9 | 回复帖:382
LV8
师长
把Q5直接短接会怎么样
2016/11/03 09:18:53
109
javike[荣誉版主]
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LV12
元帅
那个就是减小待机功耗的,貌似不影响工作吧,不过我没这样试过
2017/01/08 14:01:47
113
x小熊熊
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LV1
士兵
楼主这个方案的LLC跟ON的LLC性价比那个更好!!!
2017/01/08 17:52:49
114
javike[荣誉版主]
无所不能无所不会
电源币:2906 | 积分:37 主题帖:162 | 回复帖:3074
LV12
元帅
这就是ON的啊
2017/01/09 10:38:49
115
x小熊熊
电源币:5 | 积分:3 主题帖:1 | 回复帖:7
LV1
士兵
说错了跟NXP的相比,哪个性价比好
2017/01/09 12:24:57
118
灿然
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:5
LV2
班长

电压模式VCO 一定有严重的100HZ纹波吗?

我呵呵

2017/01/09 17:29:21
119
大象电源
电源币:1 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:9
LV2
班长
楼主申请几片 IC玩玩
2017/05/31 14:21:02
121
jiyaofei
电源币:0 | 积分:3 主题帖:0 | 回复帖:14
LV2
班长
在哪可以下载呀
2017/05/31 18:01:05
122
jwdxu2009
电源币:94 | 积分:0 主题帖:10 | 回复帖:131
LV6
团长
150W,主要能效如何?转换率如何
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