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【实测】电流模式LLC

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。。。。。。

全部回复(137)
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2016-10-12 15:59
不错不错。
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2016-10-12 16:02
@home222222
不错不错。

坐等更新。

LZ在安森美工作?

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2016-10-12 16:03
不明真相的吃瓜群众迅速围观.....
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jiame2006
LV.7
5
2016-10-12 16:03
坐等更新。看看电压模式和电流模式的区别在哪里?
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zvszcs
LV.12
6
2016-10-12 16:07
@jiame2006
坐等更新。看看电压模式和电流模式的区别在哪里?

占位思考

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2016-10-12 16:07
目测此贴要火,广告位招租。
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ta7698
LV.9
8
2016-10-12 16:08
快!等着看呢!
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2016-10-12 16:15
@ta7698
快!等着看呢![图片]
坐等详解。
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ok131448
LV.2
10
2016-10-12 16:19
坐等更新,支持支持!!!!
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2016-10-12 16:28
终于等到j版发贴~ 
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2016-10-12 16:35
@心如刀割
坐等更新。LZ在安森美工作?
NO,我只是拿到了个ON的DEMO测测看效果。
0
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2016-10-12 17:19
坐下来听课!!!!
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2016-10-12 17:43
占座听课。
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suiyi3
LV.5
15
2016-10-12 17:46

来涨知识的

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2016-10-12 18:12
@suiyi3
来涨知识的
占位听课
0
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雪花飘
LV.2
17
2016-10-12 19:02
@154600
占位听课
LZ可否寄个150W NCP1654+1399这款DEMO给在下研究一下?
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2016-10-12 22:25
@雪花飘
LZ可否寄个150WNCP1654+1399这款DEMO给在下研究一下?
实在抱歉,我只拿到一块DEMO。IC 样品倒是可以帮你申请几颗。
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wangverna
LV.1
19
2016-10-12 23:32
@javike
实在抱歉,我只拿到一块DEMO。IC样品倒是可以帮你申请几颗。
占个沙发
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2016-10-12 23:53
@zvszcs
占位思考
好好思考,还等你的板子呢
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2016-10-13 11:16

。。。。。。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:


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。。。。。





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雪花飘
LV.2
22
2016-10-13 11:17
@javike
实在抱歉,我只拿到一块DEMO。IC样品倒是可以帮你申请几颗。
好,我们走个私
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2016-10-13 11:29
@javike
。。。。。。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:[图片]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LLCSDS2304X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)[图片][图片]说明:1.Chroma6408作为交流输入源。2.KeithleyK2700监测输入交流电压。3.qingzhi8713B1功率计测量输入电压、电流、功率、功率因数。4.Agilent34401A监测APFC输出电压(即:LLC级输入直流电压)5.HP34401A监测输出直流电压。6.KIKUSUIPLZ1003W电子负载作为负载。首先,先测空载启动波形:[图片]说明:1通道(黄色):采用TektronixP5205A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CybertekDP6130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TektronixA6302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SiglentSP2030A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[图片]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:[图片]再看看电流最大值的状态:[图片]的确非常的稳定。达到输出电压前的波形:[图片]很漂亮的波形,不拖泥带水。。。。。。。下接第29帖。。。。。
去掉PFC功能以后,看看满载和动态下的输出纹波,,,,,
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zvszcs
LV.12
24
2016-10-13 11:30
@javike
。。。。。。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:[图片]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LLCSDS2304X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)[图片][图片]说明:1.Chroma6408作为交流输入源。2.KeithleyK2700监测输入交流电压。3.qingzhi8713B1功率计测量输入电压、电流、功率、功率因数。4.Agilent34401A监测APFC输出电压(即:LLC级输入直流电压)5.HP34401A监测输出直流电压。6.KIKUSUIPLZ1003W电子负载作为负载。首先,先测空载启动波形:[图片]说明:1通道(黄色):采用TektronixP5205A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CybertekDP6130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TektronixA6302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SiglentSP2030A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[图片]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:[图片]再看看电流最大值的状态:[图片]的确非常的稳定。达到输出电压前的波形:[图片]很漂亮的波形,不拖泥带水。。。。。。。下接第29帖。。。。。
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2016-10-13 11:35
@xd285070
去掉PFC功能以后,看看满载和动态下的输出纹波,,,,,

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。

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2016-10-13 11:46
@javike
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。
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,,,
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2016-10-13 11:48
@xd285070
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,,,
变压器匝比怎么办呢?
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2016-10-13 11:54
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2016-10-13 13:39

。。。。。。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。。。。。。


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2016-10-13 13:46
@javike
变压器匝比怎么办呢?
240到280v输入ac,测试应该问题不大吧
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xzpws
LV.2
31
2016-10-13 15:04

不错不错!

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