LLC电路的光耦反馈设计优化

大功率LED路灯电源的LLC及光耦反馈电路如图12-14所示。

（1）LLC电路。PLC810PG分别通过R₃₂和R₃₃直接驱动半桥MOSFET（V₃和V₄），V₃和V₄均采用IRFIB7N50LPBF型6.8A/500V的N沟道功率MOSFET，其通态电阻低至0.32Ω。C₃₀为主谐振电容，应采用低损耗型电容器。C₃₈为V₃和V₄的旁路电容。R₃₅为一次侧电流检测电阻，可为PLC810PG提供过载保护。LLC输出级由输出整流滤波器VD₁₃、VD₁₄、C₃₁和C₃₂构成，用来获得+48V输出。VD₁₃、VD₁₄合用一只STTH1002CT型10A/200V、反向恢复时间t_rr=25ns的超快恢复对管，可完成全波整流。升压式PFC的输出电压U₊经过精密分压电阻R₁₅～R₂₀，反馈到PLC810PG的电压检测端FBP，C₁₆为消噪电容。C₁₇、C₁₈、VT₆和R₂₂对PFC进行频率补偿。当反馈信号过强时VT₆导通，使C₁₇短路放电，可起到保护作用。从电流检测电阻R₄、R₅（并联后的总阻值为0.165Ω）获得PFC电流检测信号，再经过R₄₂和C₁₅滤波后，送至PLC810PG的ISP端。从PLC810PG的GATEP端输出的PFC驱动信号，则通过R₂₁、VT₁和VT₂送至PFC电路中的功率开关管V₁。R₂₁为阻尼电阻，可防止因PLC810PG到V₁的引线较长而导致PFC驱动信号发生衰减振荡（振铃）。

U_CC分作以下三路：第一路经过R₂₆接PLC810PG的模拟电路电源端U_CC。第二路经过由VD₉、R₂₃和C₁₉构成的自举升压电路，接LLC高压驱动器（MOSFET）的电源端U_CCHB。C₁₉的下端则与半桥引脚HB和半桥的中点相连，所接的为方波信号。设正半周时V₃截止，V₄导通，C₁₉的下端就接低电平（U_-），U_CC经过VD₉和R₂₃给C₁₉充电，一直充到U_CC值。负半周时V₃导通，V₄截止，C₁₉的下端改接高电平（U₊），此时外部电源电压U_CC就与C₁₉两端的电压叠加成2U_CC，使U_CCHB端的实际电源电压提升一倍，以满足高压驱动的需要。第三路通过R₂₅接LLC低压驱动器的电源端U_CCL。

R₂₅和R₂₆的作用是将PLC810PG的模拟电源与数字电源进行高频隔离。C₂₀～C₂₂均为旁路电容。利用R₂₄和磁珠L₉，可实现PFC地线与LLC地线之间的高频隔离。磁珠L₆为LLC的高端MOSFET驱动回路与PLC810PG之间提供高频隔离。在空载或轻载时，通过R₂₇和R₃₀可使LLC变换器进入突发模式，避免输出过载。

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图12-14 LLC及光耦反馈电路

R₂₈～R₃₀和C₂₈用于设定LLC变换器的下限频率，C₂₇为加速电容。R₂₇和C₂₄用来设定LLC的上限频率。R₃₅为高频变压器一次侧过电流检测电阻，检测信号经过R₃₄、C₂₆滤波后，送至PLC810PG的ISL端。

（2）精密光耦反馈电路。由光耦合器LTV817A（IC₂）和可调式精密并联稳压器LM431A（IC₃）构成LLC级的精密光耦反馈电路。+48V输出经过R₃₉和R₄₀取样后，与LM431A内部的2.5V基准电压进行比较，产生误差电压，再通过LTV817A、VD₁₀和R₃₀给LLC的反馈端FBL提供反馈电压。C₂₅为反馈信号的滤波电容。C₃₃、C₃₄、C₃₆，R₃₈和R₄₁组成光耦反馈电路的补偿网络，R₃₆用来设定光耦反馈环路的直流增益。U_O经过R₃₆和R₃₇给稳压管VD_Z4（1N5251B、22V）提供偏置电流。C₃₅为软启动电容。

实测该电源在满载时的功率因数：λ=97.7%（u=230V）；满载输出时的总效率η=92.4%（u=230V），完全满足设计要求。